本文關(guān)鍵詞：架空高壓直流巡檢機(jī)器人的磁力驅(qū)動方法研究

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【摘要】：為解決架空高壓輸電線路輪臂式巡檢機(jī)器人易打滑問題,本文提出了一種基于高壓直流磁場的磁力驅(qū)動方法。利用載流線圈在高壓直流磁場中受到的安培力作為牽引機(jī)器人移動的驅(qū)動力,取代以電機(jī)驅(qū)動的輪軌式移動方式,從而有效的消除打滑問題。根據(jù)以上方法,本文做了以下幾個(gè)方面的研究:(1)研究了架空高壓直流輸電線磁場特性,分析了在單極線路和雙極線路環(huán)境下,機(jī)器人巡檢所在高壓線的環(huán)形磁場受外界磁場的干擾可忽略不計(jì),高壓直流磁場的磁力線可以近似處理為垂直于高壓導(dǎo)線的同心圓,簡化了后續(xù)設(shè)計(jì)和數(shù)學(xué)模型分析。(2)研究了輪臂式巡檢機(jī)器人結(jié)構(gòu)體型龐大、抗風(fēng)載能力差等缺點(diǎn),提出了磁力驅(qū)動機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)磁力驅(qū)動的物理模型和實(shí)體模型。(3)研究分析了磁力驅(qū)動力與物理模型尺寸半徑之間的關(guān)系,通過建立數(shù)學(xué)模型來確定磁力驅(qū)動力模型半徑的最優(yōu)取值范圍,同時(shí)分析了磁力驅(qū)動力與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系,根據(jù)綜合分析來優(yōu)化磁力驅(qū)動力模型。(4)基于磁力驅(qū)動力物理模型的設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化,建立仿真物理模型,分別研究了磁力驅(qū)動系統(tǒng)在改變高壓電流、線圈匝數(shù)等條件下的仿真情況,并與磁力驅(qū)動力理論計(jì)算值進(jìn)行對比。結(jié)果表明,提出的磁力驅(qū)動方法理論上是正確的。(5)研究了機(jī)器人在外界橫風(fēng)力矩環(huán)境下易繞高壓線轉(zhuǎn)動,提出了力矩平衡模型,分析了力矩模型實(shí)現(xiàn)驅(qū)使機(jī)體達(dá)到平衡狀態(tài)理論上是可行的。針對磁力驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)了其控制流程圖和磁力驅(qū)動系統(tǒng)與力矩平衡系統(tǒng)協(xié)同控制流程圖。論文對提出的磁力驅(qū)動模型建立磁力驅(qū)動裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,提出的磁力驅(qū)動方法在技術(shù)上是可行的。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

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本文編號：1302855