220kV带电线路树枝修剪机器人结构设计及实现

针对高压输电线路走廊树枝与下相导线间距离过近可能导致短路跳闸等问题,研究设计了一款带电线路树枝修剪机器人,包括沿地线行走的移动机器人平台、绝缘绳卷扬升降及回转平台和末端作业平台。首先,根据作业空间分析提出了树枝修剪机器人的构型原理,并建立了三维模型。其次,针对绝缘组合臂在保证强度和刚度条件以及实际应用条件下利用遗传算法求得了质量最小的最优解,并利用ABAQUS对其进行了有限元应力应变分析及模态分析。最后,试验样机在220kV带电线路上进行了多次树枝修剪试验,试验结果表明,该样机满足220kV带电线路树枝修剪要求,验证了设计的合理性与实用性。

高压输电线路树枝修剪机器人的运动仿真研究

针对为解决高压输电线路走廊树枝修剪作业而设计的树枝修剪机器人进行运动仿真研究,为了验证机器人的运动性能,在MATLAB里建立其仿真模型,调用Robotics Toolbox相关函数对机器人进行运动学仿真计算,求解得到了机器人的末端修剪工具的工作空间,验证了模型的正确性。另外,对机器人进行PTP轨迹规划仿真分析,分析结果表明机器人各关节运动平稳无冲击,运动性能良好。最后,利用运动仿真分析指导试验样机在现场线路进行树枝修剪试验,试验表明该样机运动性能良好,能够满足对输电线路树枝的修剪作业。