收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高原山地输电线路带电作业机械手设计研究

孙瑞芳  
【摘要】:输电线路是供电系统的重要传输部分,而供配电系统的安全运行与否不仅关系到民众的日常生活,还会影响到企业的正常生产,易造成巨大的经济损失,甚至可能造成严重的人员伤亡事故。所以,要尽力保障电力线路的安全运行,维护日常用电的便捷性和安全性。随着社会经济发展的需求和人民对于电力可靠性的追求,电网系统日渐庞大繁杂,因此供电系统故障频发,对电力供应的安全性、可靠性以及经济环保方面提出了更大的挑战,现代电力维修设备逐渐向着自动化、智能化的趋势发展。带电作业机械手在此背景下应运而生,既可以代替人工在恶劣危险的作业条件下完成带电维修工作,还能够有效提高作业效率,保障工人安全。西南高海拔地区通常具有气候多变,风季持续时间长,风沙大的环境特点,目前我国带电作业机械手考虑到针对高原山地环境下工作的设计研究较少,开展对此类带电作业机械手的相关研究具有非常重要的工程应用价值。本文针对在高原山地作业的10kV及以下线路的带电作业机械手进行设计研究。基于IDEF0方法对带电作业机械手进行总体设计方案分析,包括机械手本体的设计分析,高空作业移动平台的组成及作用,和带电作业专用工具的工作原理及功能。针对带电作业机械手的夹持机构工具化,设计为可自行旋转选择工具的模式,分别为夹持端、剪断刀具和压接端,节约了这几种高频连续作业任务的更换工具的时间,降低了作业机械臂再次动作定位造成的误差,提高工作效率。由于气压传动具有气源获取方便,对环境不造成污染,成本低廉,易于维护等优点,选择气压驱动作为带电作业机械手的末端执行机构,并设计分析气动回路,进行元件的选型。采用抗污染能力强的气动比例阀与气缸构成气动比例控制系统,推导创建其数学模型,验证该数学模型的稳定性,并对系统稳定性产生不同程度影响的参数进行分析。对比不同类型校正方法的效果,选取遗传算法整定PID参数的校正方法,经过仿真实验表明系统响应速度和精度显著提升,响应过程更加平稳,系统的动静态特性明显改善。针对带电作业机械手的夹持机构,对重要零件和整体结构进行刚度和强度校核,满足设计要求;并对其主要运动关节和末端手指进行位移、速度和加速度变化的分析,表明各机构之间不存在明显的冲击,满足使用性能要求。建立六自由度机械臂的运动学模型,采用蒙特卡洛法对机械臂的工作空间进行仿真分析,并运用ADAMS对模型的运动规律和受力状态进行分析,验证其可以在关节角度允许范围内,完成动作姿态的运动要求。根据带电作业机械手的工作环境,考虑到海拔高度和风沙情况,选取适宜有效的绝缘材料和绝缘工艺对带电作业机械手进行绝缘防护。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 李冬松;戚晖;孙玉田;;高压带电作业机器人绝缘轻型机械臂的研制[J];山东电力技术;2007年05期
2 张宏达;;带电作业机器人的机械臂设计[J];微型电脑应用;2018年11期
3 陈良;赵舶彤;;基于神经网络训练的仿生机械臂控制系统[J];科学技术创新;2019年23期
4 刘存根;鲁守银;孙丽萍;苏建军;;高压带电作业机械臂姿态监测系统研究[J];高电压技术;2015年03期
5 唐凡立;;1000kV输电线路带电作业人员的安全防护研究[J];通讯世界;2015年22期
6 ;机器人、机械手、自动调节、控制与执行机构[J];电子科技文摘;2000年05期
7 王琦;;输电带电作业安全管理措施分析[J];企业技术开发;2015年27期
8 李晶,刘坤才;四川带电作业的回顾与展望[J];四川电力技术;1998年03期
9 王玉平;谭跃刚;;基于非完整约束原理的欠驱动机械臂机构的设计[J];机械;2008年04期
10 赵玉良;张奇;戚晖;李健;李运厂;;带电作业用非力反馈液压机械臂的设计[J];机械设计与制造;2012年09期
11 ;10千伏带电清障机械臂的研制(上)[J];中国质量;2018年02期
12 汤璘;汤京弋;陈超;;融合RFID和脑电信号的机械臂联合控制方法[J];控制工程;2017年06期
13 赵玉良;戚晖;李健;李运厂;;高压带电作业机器人系统的研制[J];制造业自动化;2012年05期
14 刘宏萍;赵玉良;崔向阳;;高压带电作业机器人系统的研制[J];微型机与应用;2011年05期
15 韩艳铧;;空间机械臂抓取目标动力学与寻的制导控制[J];宇航学报;2016年09期
16 谢俊;匡俐辉;马履中;尹小琴;杨启志;;一种新型的串联中医推拿机械臂的运动学分析[J];机械设计;2011年02期
17 赵生传;赵玉良;李明;许崇新;赵阅群;;带电作业机器人遥操作主从冗余机械臂研究[J];电工技术;2019年11期
18 黄文正;张丹;朱佳;张宝生;李昂;王洋;;仿人机械臂和灵巧机械手的结构设计研究与实践[J];绿色科技;2018年06期
19 陈显亭;王海波;贾晓飞;;水下机械臂的复合控制策略研究[J];武汉理工大学学报;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蒋平;陈辉堂;王月娟;;具有未知负载的机械臂工作空间控制方案[A];1991年控制理论及其应用年会论文集(下)[C];1991年
2 李正;杨帆;刘晓源;;机动卫星机械臂任务可规划平台设计[A];2018软件定义卫星高峰论坛会议摘要集[C];2018年
3 董永飞;蔡志勤;邱小璐;;水下机械臂动力学分析与滑模控制[A];第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集[C];2017年
4 陈书通;王永滨;王磊;徐城方;;空间充气式机械臂技术研究[A];第二届可展开空间结构学术会议摘要集[C];2016年
5 赵杰亮;阎绍泽;;热辐射作用下的空间机械臂动力学特性分析[A];北京力学会第二十二届学术年会会议论文集[C];2016年
6 赵宝山;杨勇;李跃华;吴霞;许波;;空间机械臂微重力模拟方法研究[A];2014年可展开空间结构学术会议摘要集[C];2014年
7 梁捷;陈力;;漂浮基空间机械臂姿态与末端抓手协调运动的模糊变结构滑模控制[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
8 黄登峰;陈力;;基于双向映射神经元网络的漂浮基空间机械臂逆运动学控制[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
9 陈志勇;陈力;;漂浮基空间机械臂系统惯性期望轨迹跟踪的改进变结构滑模控制[A];第八届全国动力学与控制学术会议论文集[C];2008年
10 梁捷;陈力;;具有未知载荷参数的漂浮基空间机械臂姿态、关节协调运动的模糊自适应控制[A];第八届全国动力学与控制学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋素荣;绳驱动机械臂解耦方法与鲁棒控制研究[D];南京航空航天大学;2018年
2 魏之暄;面向可推挤障碍物的机械臂运动规划[D];上海交通大学;2017年
3 李响;斜齿行星轮系非线性因素对机械臂与天线机构动力学影响分析[D];哈尔滨工业大学;2018年
4 夏齐;基于变焦距视觉的空间机械臂在轨位姿测量方法研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
5 徐凡;多种未知环境下机械臂协调夹持的轨迹跟踪控制若干方法研究[D];浙江大学;2017年
6 孙玉香;用于空间机械臂的力/力矩传感器关键技术研究[D];中国科学技术大学;2018年
7 邹添;空间机械臂传感系统及关节振动抑制研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
8 乔冠宇;空间机械臂轨迹跟踪、测试及柔性力控制研究[D];中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所);2018年
9 师恒;六自由度机械臂系统设计及其关键技术研究[D];中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所);2017年
10 王亚午;一类平面多连杆欠驱动机械臂的运动控制[D];中国地质大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙瑞芳;高原山地输电线路带电作业机械手设计研究[D];昆明理工大学;2019年
2 侯振忠;液压驱动机械臂设计及其仿真研究[D];长安大学;2017年
3 王海燕;二自由度检修机械臂的研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
4 马璧;基于视觉伺服的机械臂系统及控制方法研究[D];中国矿业大学;2017年
5 王泽鹏;主从水下机械臂控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2016年
6 李明;空间机械臂轨迹规划研究[D];兰州交通大学;2019年
7 杨洋;漂浮基机械臂轨迹跟踪策略研究[D];兰州交通大学;2019年
8 张奇;水下机械臂轨迹规划及控制系统研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2019年
9 时锋;基于单目视觉的机械臂物体抓取方法研究[D];北京林业大学;2018年
10 程宏佳;基于多目标优化的工业机器人基座位置规划研究[D];北京林业大学;2019年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 苏伟;±660千伏输电线路完成带电作业试验[N];中国电力报;2011年
2 本报记者 付朝欢;未来已来 请看那“聪明伶俐”的机械臂[N];中国改革报;2018年
3 ;特斯拉上海超级工厂曝光:全是机械臂[N];电脑报;2020年
4 李超;曲道奎:机器人,一场关乎未来的革命[N];经济观察报;2015年
5 记者 张梦然;“第三只手”机械臂可用眼神和口令指挥[N];科技日报;2019年
6 记者 刘海英;深度学习机械臂能模拟自己建模[N];科技日报;2019年
7 胡林 中国青年报·中青在线记者 雷宇;武汉两名95后女大学生变成“机器人保育员”[N];中国青年报;2018年
8 本报记者 贺骏;猎豹移动发布五款机器人 机械臂调制咖啡或成“豹”款[N];证券日报;2018年
9 南方日报记者 黄叙浩 邵一弘 李卓 彭奕菲;看机械臂打鼓 品海丝文化佳肴[N];南方日报;2018年
10 见习记者 王闲乐 通讯员 邱志涛;控制机械臂 手术如绣花[N];解放日报;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978