超高压线巡线机器人系统设计及仿真实验研究

【摘要】：本文针对500kv超高压输电线路,设计了一种新型的巡线机器人,并对其进行了深入的运动学、动力学分析研究及相关仿真实验研究。该机构采用滚轮式在线行进方式完成在线行走和巡检任务；利用三维参数化建模软件PRO/E建立了该机器人的虚拟样机；利用有限元软件ANSYS进行了整机静强度分析；机械系统动力学仿真软件ADAMS对巡线机器人进行动力学仿真,模拟了机器人在线行走,分析了控制箱的运行稳定性。 本文根据巡线环境和线上障碍特征,提出了巡线机器人运动原理及运动规划,应用PRO/E软件建立了基于巡线机器人特征的关键零部件的三维模型,并在虚拟装配模块中对机器人进行了整机装配。根据实际需要对机器人的检测任务进行了分析,对运动控制和检测系统进行了合理布局。根据模型设计参数,在ADAMS中简化建模,并模拟了刚性线行走环境下机器人在线行进过程,验证了本设计的合理性和可行性,并得出了此机器人设计中的主要设计参数。为今后的理论和实验研究提供了实验基础。