懸垂絕緣子檢測機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計與分析.pdf

1、電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中具有舉足輕重的地位和作用，其中電能的輸送主要通過架空輸電線路，是影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。而絕緣子是架空輸電線路的重要組成部分，是電力系統(tǒng)中使用量最大的器件。絕緣子在運(yùn)行過程中因長期經(jīng)受外界環(huán)境的作用，使絕緣子產(chǎn)生劣化。劣化絕緣子的存在對電網(wǎng)的安全運(yùn)行構(gòu)成了極大威脅。因此，開發(fā)一種高壓絕緣子在線檢測機(jī)器人，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和市場應(yīng)用前景。
　　本文提出一種懸垂絕緣子檢測機(jī)器人的機(jī)構(gòu)構(gòu)型，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計和仿真分析。主要內(nèi)容包括:懸垂絕緣子檢測機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計、運(yùn)動學(xué)分析、受力分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和仿真分析五個方面。
　　首先，根據(jù)懸垂絕緣子檢測機(jī)器人的工作環(huán)境和任務(wù)，在參考已有機(jī)構(gòu)構(gòu)型的基礎(chǔ)上提出一種新的葉輪式的爬行機(jī)構(gòu)構(gòu)型。該機(jī)構(gòu)構(gòu)型由葉輪式爬行機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)組成。實(shí)現(xiàn)一個自由度驅(qū)動四個葉輪旋轉(zhuǎn)，滿足簡單的單自由度機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人沿懸垂絕緣子串的上下移動并穩(wěn)定跨越絕緣子傘裙障礙的功能;并且本機(jī)構(gòu)的同步問題由機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)保證。根據(jù)絕

3、緣子型號，進(jìn)行尺寸設(shè)計。
　　其次，對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析，并通過運(yùn)動學(xué)正解分析，葉輪移動機(jī)構(gòu)的速度規(guī)劃和對結(jié)果的分析，得到機(jī)構(gòu)運(yùn)動性能較好和較差時的狀態(tài)，并為仿真分析提供理論基礎(chǔ)，也為以后的控制系統(tǒng)設(shè)計提供參考。
　　然后，對機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析，通過對受力情況的分析比較，得到各接觸點(diǎn)的受力情況，分析得到葉輪移動機(jī)構(gòu)的危險工況時的受力情況。
　　再次，對機(jī)構(gòu)進(jìn)行整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對關(guān)鍵構(gòu)件進(jìn)行靜強(qiáng)度的有限元分析。結(jié)果表明，