毕业设计（论文）开题报告-电力巡检机器人设计(6页).doc

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1、-毕业设计（论文）开题报告-电力巡检机器人设计-第 4 页辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）开 题 报 告 题 目 电力巡检机器人设计 指 导 教 师 院（系、部） 机械工程学院 专 业 班 级 机械11-1 学 号 姓 名 日 期 2015年4月10日 教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状1选题的目的、意义：首先要了解高压输电线路巡检机器人巡检作业环境，根据作业环境及巡检作业任务要求确定巡检机器人的总体方案，进行了巡检机器人的机构设计与分析。再而根据各关节处所需扭矩确定电机选择方案，最后分别绘制夹爪局部装配图，手臂局部装配图，导轨丝杠局部装配图以及整体装配图。由于输电线路长期暴露在野

2、外经受自然环境及各种外部侵害，易出现各种故障，如线路断股、磨损、腐蚀等损伤，杆塔塔材丢失等。为了避免这些情况的发生，确保输电线路安全稳定运行，需要对输电线路进行定期巡检作业，超高压输电线路的巡检、维护基本上采用人工沿线逐塔巡视的作业方式，劳动强度大、费用高且危险性较高，对于跨越山区、草地及原始森林等路段的巡检而言，由于环境恶劣，难以保证巡检到位率且巡线周期长，电力部门迫切需要取代人力进行线路维护的巡检设备。而电力巡检机器人不仅可以减轻巡线作业强度，降低费用，而且提高了巡检作业和管理技术水平，改变了传统的巡检作业方式，对于提高电力部门自动化作业效率，获得更高的经济效益和社会效益具有重要的意义。2

3、研究现状：国际上对电力巡检机器人技术的研究始于80年代，日本、美国、加拿大、英国等国家电力公司的研究工作居领先地位，在2008年日本HiBot公司Paulo Debenest等人设计了Expliner巡检机器人，该机器人有4轮子，两爪子，靠连杆结构调节机箱质心，可在4分裂导线上行走，可以骑过间隔棒。但机器人没法在4分裂引流线上越障行走，需要在引流线附近加装过桥导轨，让机器人在导轨上行走，不在引流线上行走。 国内，沈阳自动化研究所研制的双臂巡检机器人先后完成三代样机的制造，第三代样机可以实现在输电线上稳定的行走，跨越障碍物，紧急刹车等功能，可以取代人工巡检高压输电线路，并成功地进行了实验室测试和

4、实际输电线路的试验。二、研究方案及预期结果1技术路线，设计方案：1.了解巡检机器人整体机构2.分析巡检机器人跨障原理，对各个阶段的进行力学模型的建立，分析各关节的扭矩大小3.根据分析计算得出的扭矩，进行各关节的电机选择，并根据实际情况对各关节传动齿轮进行设计4. 夹爪，手臂，箱体三部分装配图绘制及整体装配图绘制2主要解决问题：1.查阅机械设计手册，进行轴承，螺钉，键等标准件的选取2.根据各关节扭矩，转速等进行电机的选取3.齿轮啮合，螺纹连接的画法4.各部分剖面图绘制5.装配图绘制3论文框架：1.整体了解此研究的研究意义,并查阅资料了解当前电力巡检机器人在国内外的发展概况。2.进行巡检机器人机构

5、设计,确定机器人的基本结构和机器人坐标系及相关参数。3.分别对不同状态下的巡检机器人进行力学模型的建立,并对各关节的转矩进行求解。4.对夹爪和行走轮部分进行电机选取及传动齿轮设计。5.对手臂部分各关节处的电机选取及传动齿轮设计。6.对箱体部分的滚筒和移动台驱动电机的选取及传动齿轮设计。三、研究进度第 3 4周：查阅相关资料，明确设计思路，撰写开题报告。第 5 6周：力学模型的建立第 7 8周：夹爪局部装配图及电机选择第 910周：手臂局部装配图及电机选择第1112周：导轨丝杠局部装配图及电机选择第1314周：整理毕业论文及图纸，准备答辩。四、主要参考文献1.张维力.飞机巡检技术的研究与应用J.

6、中国电力，1986,9:66-682.Nicolas Pouliot and Serge Montambault, Hydro-Qubec LineScout Technology: From Inspection to Robotic Maintenance on Live Transmission Power Lines 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automation Kobe International Conference Center Kobe,Japan,May 12-17,2009 1034-1040.3

7、.Jaka Katrasnik, Franjo Pernus, Bostjan Likar A Survey of Mobile Robots for Distribution Power Line Inspection. IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL.25, NO.1, JANUARY 2010：485-493.4.Transmission Lines. 2010 1st International Conference on Applied Robotics for the Power Industry Delta Centre-Vill

8、e Montral, Canada, October 5-7, 2010.5.徐显金，李维峰，吴功平等. 沿架空地线行驶的自主巡检机器人及应用J. 武汉大学学报(工学版)，2010（6）：752-756.6.周风余，李贻斌，吴爱国等. 高压巡检机器人的设计与实现J. 机械科学与技术，2006(5)：623-626.7.Wang J D, Sun A Q, Su W Su, et al. Development of an Expert Control Strategy for Controlling Obstacle Crossing of a High-voltage Transmissio

9、n Line Inspection Robot.C/Proceedings of the 18th International Conference on Automation & Computing, Loughborough University, Leicestershire, UK, 2012.8.杨德伟，冯祖仁，张翔. 新型三臂巡检机器人机构设计及运动分析J. 西安交通大学学报,2012,46(9):43-48.9.孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理M.第7版.北京：高等教育出版社，2006.510.孙志礼，冷兴聚，魏延刚，曾海泉.机械设计M.第1版.沈阳：东北大学出版社，2000.911.巩云鹏，田万禄，张祖立，黄秋波.机械设计课程设计M.第1版.沈阳：东北大学出版社，2000.1212.屈振生，苏猛，张志庆，李凤平.机械图学M.第4版.沈阳：东北大学出版社，2005.8 指导教师签字：五、指导教师意见