高壓輸電鐵塔是保證輸電導線安全穩(wěn)定傳輸電能的基礎,對鐵塔進行定期巡檢維護尤為重要。為了克服傳統(tǒng)的巡檢手段存在的不足,本文基于國內外攀爬機器人研究現(xiàn)狀,分析機器人攀爬環(huán)境和功能要求,提出一種5自由度結構對稱的爬行越障巡檢方案,依次完成裝置的機械結構設計、運動學理論分析、運動學仿真分析和樣機制作及實驗。首先根據(jù)輸電鐵塔攀爬機器人的應用環(huán)境和指標要求,設計了由三個仰俯關節(jié)模塊、兩個回轉關節(jié)模塊和兩個夾持器模塊構成的5自由度整體結構方案。完成了各模塊的結構設計、傳動方案設計、電機選型、CROE模型建立以及裝配體結構的ANSYS有限元分析。其次基于D-H坐標系法建立了爬行越障裝置連桿坐標系模型,獲取裝置D-H參數(shù),運用各關節(jié)間的位姿變換矩陣,完成了裝置模型的正、逆運動學方程求解。利用上述裝置的D-H參數(shù)值,通過MATLAB軟件編寫程序完成裝置運動學模型的建立,并對裝置進行了不同優(yōu)化方法的軌跡規(guī)劃仿真。然后在多體動力學分析軟件ADAMS中建立爬行越障裝置虛擬樣機模型,將MATLAB軌跡規(guī)劃的各關節(jié)規(guī)劃數(shù)據(jù)導入ADAMS中,完成輸電鐵塔攀爬越障裝置虛擬樣機的運動性能分析。最后完成裝置機械零部件的選擇... 

【文章來源】：華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

人工攀爬鐵塔

無人機航測（3）攀爬巡檢機器人自動化程度高，既節(jié)省大量的人力成本，又提高了巡檢

三類攀爬機器人典型實例國內外對攀爬機器人的研究取得了一定科技成果，但對自動化程度較高的輸電

【參考文獻】：
期刊論文
[1]輸電線路無人機巡檢技術應用現(xiàn)狀及相關問題分析[J]. 鄭賢龍,汪旭旭,葉鵬濤.  電氣開關. 2018(03)
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[3]基于MATLAB與ADAMS的機械臂仿真分析[J]. 王大超,劉虹.  機械工程與自動化. 2017(06)
[4]淺析輸電鐵塔損傷檢測[J]. 林道偉.  科技創(chuàng)新與應用. 2017(29)
[5]電力鐵塔攀爬機器人運動學及奇異性分析[J]. 劉曉宇,陸小龍,趙世平.  機械設計. 2016(05)
[6]高壓輸電線路塔架攀爬機器人結構設計[J]. 張丹丹.  機械傳動. 2015(03)
[7]“十三五”輸電網(wǎng)發(fā)展重點研究[J]. 韓豐,宋福龍,羅金山,路暢.  中國電力. 2015(01)
[8]基于D-H算法的自主機器人機械臂建模方法研究[J]. 項有元,陳萬米,鄒國柱.  工業(yè)控制計算機. 2014(07)
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[10]國家電網(wǎng)發(fā)展模式研究[J]. 劉振亞,張啟平.  中國電機工程學報. 2013(07)

博士論文
[1]雙手爪式模塊化仿生攀爬機器人的研究[D]. 江勵.華南理工大學 2012

碩士論文
[1]基于中間點避障算法的機械臂軌跡優(yōu)化研究[D]. 陳卓.天津理工大學 2018
[2]輸電線電力鐵塔攀爬機器人的研究[D]. 李勇兵.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]三桿四足攀爬機器人的研究和設計[D]. 梁笑.東北大學 2014
[4]移動機械臂的運動控制與軌跡規(guī)劃算法研究[D]. 鄭秀娟.武漢科技大學 2012
[5]爬桿機器人的攀爬控制[D]. 蔡傳武.華南理工大學 2011



本文編號：3080392