超高压巡检机器人

 1.前序：
        随着我国的经济快速发展，对能源的需求越来越大，超高压大容量电力线路大幅扩建。由于特殊的地理环境造就超高压输电线路巡检工作越来越困难，世界各国都在努力研究，争取解决这个困扰电力行业的重大难题。经过各大院校的多年研究，超高压巡线机器人终于诞生了。它是一种能够在超高压输电线或避雷线上自由行走，具有一定的越障能力，实时传输输电线路运行状态的一种载体。

2.机器人的组成和结构：
        巡线机器人由移动车体，后手臂，前手臂组成，其中移动车体由本体和行走车轮组成，行走轮通过水平转动轴和移动轴安装在本体上，并与线相抓持，本体通过转动轴分别与前后手臂相连，手臂末端为手爪。前后手臂结构相同，每一个手臂又由上臂和下臂组成。上臂为连杆及滚珠丝杆与滑块组合结构，通过水平转动轴与下臂相连，下臂为大行程伸缩结构。地面接收部分由接受控制台和小型发电机组成。
巡检机器人控制系统由机器人本体控制系统和地面远端控制平台两部分组成。

3.原理和工作过程：
        由于巡检机器人是在距离地面几十米的超高压输电线或避雷线上行走，操作者很难用肉眼对机器人作业状态作出准确判断并发出相应的控制指令，根据巡检作业任务现场应用的实用性和可靠性指标的要求。采用遥控和局部自主相结合的控制模式实现巡检机器人沿线行走及跨越障碍。
        机器人本体控制系统采用基于PC104 总线的嵌入式计算机系统，具体组成如下：核心模块MSM5865V,通讯模块EMM-8-XT,运动控制模块PMAC2A-PC104, A/D转换模块DMM-16-AT, I/O通讯模块IR104. 通讯系统是由无线数传系统和微波图像传输系统组成。
        运动控制模块PMAC2A-PC104,连接四个小型步进电机，分别控制机器人前后手臂的升降和旋转，使机器人能够自由跨越障碍。
       A/D转换模块DMM-16-AT,是将模拟量信号转换为数字信号的模块，把机器人的位置信息和电池容量状态信息发送给计算机，以便操作者能够正确地了解机器人的状态，发出相应的指令。
       I/O通讯模块IR104,是机器人和计算机之间的通道。操作者发出的指令经过此模块到达执行机构，（如电机马达等），而执行的结果又通过它返回到计算机，以便操作者发出下一个指令。
       通讯模块EMM-8-XT,通过无线数传电台和地面远端控制平台进行沟通，是指令执行和数据传输的一个通道。
       机器本体上安装了一台高速球摄像机和一台红外线热成像仪，高速球摄像机能够清晰地对高压输电线，金具，基塔，绝缘体等进行成像，通过微波图像传输系统，传输到地面控制平台，操作者可以实时观看或保存备案。红外线热成像仪能够检测高压输电线的温度，及时发现输电线断股等安全隐患。并且它们都可以前后左右120度旋转，以便更好的跟踪目标。另外在机器人的前后手臂和关节上都安装了一台微型摄像机，操作者可以随时观察到巡检机器人行走线路的状况。
        地面远端控制平台系统是由主控计算机IPC6008,微波接收机，PCI图像采集卡，无线数传系统和小型发电机组成。
简单叙述其越障过程：
        当遇到小障碍时（防震锤等），即前臂的微型开关碰到障碍物，机器人停止前进，移动车体向后移动到后手臂的垂直下方（保持机器人的重心垂直向下），抬起前手臂（4-5厘米），机器人向前移动到后手臂的微型开关碰到障碍物为止，机器人停止前行。放下前手臂，使行走轮落在导线上，移动车体向前移动保持重心，抬起后手臂机器人继续前进，然后落下后手臂。这样机器人又可以前进了。当遇到耐张线夹和悬垂线夹时（在前后手爪上装有一个微型摄像机），机器人停止前进，移动车体向前移动到前手臂下方，抬起后手臂（4-5厘米），前手臂旋转180度同时后手臂也旋转180度。落下后手臂，移动车体向前移动到后手臂的下方，抬起前手臂然后前后手臂同时转动180度。这样就完成翻越障碍的过程。

4.特点：
        超高压巡线机器人具有重量轻，能耗小，越障能力强，检测精度高，没有巡检盲区。可以完全代替传统的巡检方法，确实能够保证高压输电线路的安全运行。