220330kv变电设备高压带电清扫机器人设计

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1、第uz卷第u期∂²¯quzo²qu机器人×ussx年v月¤µ¦«oussx文章编号}tssu2swwykussxlsu2stsu2sy3220/330κς变电设备高压带电清扫机器人设计车立新o杨汝清o顾毅k上海交通大学机器人研究所o上海usssvsl摘要}介绍了一种新型带电清扫变电站支柱绝缘子的机器人q工作于高电压环境下o机器人需做绝缘设计q采用了剪叉式绝缘升降机构!绝缘液压系统!两级控制!光纤及无线通讯等绝缘方法q整个机器人集合了高电压绝缘!液压!绝缘材料!无线通讯!视觉!自动控制等许多方面的技术q关键词}带

2、电清扫~机器人~高电压~绝缘中图分类号}×°uw文献标识码}ΔεσιγνοφΗιγη2ϖολταγεΗοτ2λινεΣωεεπινγΡοβοτΥσεδιν220/330κςΣυβστατιον≤∞¬2¬¬±o≠∏2´¬±ªo≠¬(ΡεσεαρχηΙνστιτυτεοφΡοβοτιχσ,ΣηανγηαιϑιαοτονγΥνιϖερσιτψ,Σηανγηαιusssvs,Χηινα)Αβστραχτ:±¨ºµ²¥²·©²µ«²·2¯¬±¨¶º¨¨³¬±ª²©³²¶·¬±¶∏¯¤·²µ¶¬±¶∏¥¶·¤·¬²±¶¬¶

3、¬±·µ²§∏¦¨§q•²µ®¬±ª¤·«¬ª«√²¯·¤ª¨o·«¨µ²¥²·«¤¶·²¥¨¬±¶∏¯¤·¨§qײ¨±¶∏µ¨¬±¶∏¯¤·¬²±oº¨∏¶¨°¨·«²§¶²©¬±¶∏¯¤·¨§¨¯¨√¤·¬±ª¶¦¬¶¶²µ¶°¨¦«¤±¬¶°o¬±¶∏¯¤·¨§«¼2§µ¤∏¯¬¦¶¼¶·¨°o·º²2¯¨√¨¯¦²±·µ²¯¶¼¶·¨°o²³·¬¦©¬¥¨µ¤±§º¬µ¨¯¨¶¶¦²°°∏±¬¦¤·¬²±¶¼¶·¨°o¨·¦q׫¨µ²¥²·¬±·¨ªµ¤·¨¶·¨¦«±²¯²2ª¬¨¶©µ²°«¬ª

4、«2√²¯·¤ª¨¬±¶∏¯¤·¬²±o«¼§µ¤∏¯¬¦§µ¬√¬±ªo¬±¶∏¯¤·¬±ª°¤·¨µ¬¤¯oº¬µ¨¯¨¶¶¦²°°∏±¬¦¤·¬²±o√¬¶¬²±o¤∏·²¦²±·µ²¯o¨·¦qΚεψωορδσ:«²·2¯¬±¨¶º¨¨³¬±ª~µ²¥²·~«¬ª«√²¯·¤ª¨~¬±¶∏¯¤·¬²±1引言(Ιντροδυχτιον)清污问题q这种机器人十分复杂o涉及机构绝缘!无线信号传输!视觉对中和定位!液压自动控制等多种变电站支柱绝缘子由于置身户外o弥漫于空气中的工业污秽和自然污秽易沉积在绝缘子表面

5、形成技术q污秽层q这些污秽物受雾!小雨等侵害o极易引发污2机器人整体结构(Τηεοϖεραλλστρυχτυρεοφ闪事故o因此对绝缘子要定期清扫q国内已有的带电τηεροβοτ)干清扫设备有便携式软轴连接高压带电清扫杆和叉≈t 新型高电压带电清扫机器人采用剪叉式升降机车配套型高压带电自动清扫机等q前者需人工把持清扫杆操作o劳动强度大o适用电压等级低o清扫构进行绝缘瓷瓶清扫!轻型卡车作为移动载体的解高度低~后者要靠叉车的移动来调整清扫方向和距决方案o如图t所示q离o操作不方便o自动化相对较低q已经问世的带电整个

6、机器人包括机械系统!液压系统!二级控制作业机器人o绝大部分用于一般高压输电线路的保系统!通讯系统等几部分q机械系统包括改装的轻型全维护o极少有专门用于清扫高压绝缘瓷瓶的q如日卡车!绝缘升降平台!操作机械臂和作业工具)))旋本的/°«¤¶¨µ0半自动机器人可在驾驶室内通过控转毛刷机构q液压系统是整个系统的动力部分o主要≈u∗x 制面板控制手臂带电进行线路维护操作~山东电包括绝缘油缸!绝缘油管!液压马达!电磁阀等q这套力研究院研制的高压带电作业机器人通过主从手对≈y 系统既可为各种操作提供动力o又兼具高电压环境输配

7、电线路进行维护抢修q针对这种情况o上海交通大学机器人研究所研制了一种带电干清扫uusr下所要求的绝缘性q控制系统包括绝缘平台数据采vvs®∂变电站支柱绝缘子表面污秽的机器人来解决集系统!车载控制系统和操作台控制系统q控制系统3基金项目}国家{yv计划资助项目kussuwuttspulq收稿日期}usswps{pts第uz卷第u期车立新等}uusrvvs®∂变电设备高压带电清扫机器人设计tsv实现绝缘瓷瓶清扫轨迹的生成和控制o移动载体的改装的轻型卡车作为清扫机器人的移动载体o快速自动调平o作业过程中意外情况的快速

8、响应o局它有驾驶室!液压支撑平台和车厢q液压支撑平台的部智能化的绝缘瓷瓶的自动对心控制q局域网络通w个支撑脚一方面支撑整个机架工作o另一方面起到信系统包括基于光纤和无线局域网络的通信系统o调整机架水平的作用q车载控制系统!液压控制电磁主要解决了电磁兼容和抗电磁干扰问题!高电压绝阀及其它一些附件全都安装在车厢上q缘问题!实时性问题!校验和纠错问题!安全性问题!绝缘升降平台用于承载机器人操