一种高压线巡检机器人的设计研究

黄荣舟，李炳川，陈 果，汪明辉

（西南科技大学，四川 绵阳 621010）

0 引言

高压输电线路长期暴露于野外，存在线路老化、电器闪络、材料老化等问题，需要及时发现并予以修复。传统的地面目测法劳动强度大，工作效率和探测精度低；航测法尽管探测效率和精度高，但技术难度大、运行费用高。为了解决上述问题，本文设计了一种高压线巡检机器人，其主要特征是能在电线上行进、具有一定的避障和爬坡能力，其避障方式为遥控或手动控制。

1 障碍物模型

在设计之初，本文通过查询高压线传输相关资料得知，高压线上常见的保护金具有悬垂线夹、防震锤、压线管等，故本文将高压线上的障碍物简化为以下三种： 压线管，防震锤，悬垂线夹。障碍物模型与参数如图1 所示。

2 机器人结构设计

本文设计的高压线巡检机器人能在电线上移动，完成线路的检测任务。机器人在线上的行进分为两个过程，其一为线上移动，其二为越障。针对机器人的行进特点，本文设计了以连杆机构为主的机械本体结构，以实现机器人在线上的行进与越障。机器人模型如图2 所示，图中的虚线为电线。机器人的机械结构主要由三部分组成：行走轮、开合掌机 构、滑 台 机构。机器人依靠三对行走轮在线上行进，行走轮可以直接通过高压线上的小型障碍物；开合掌机构的升降功能可改变行走轮的高度和开合角度，从而越过障碍物；机器人在越障和爬坡过程中通过移动滑台机构改变质心，保证自身行进的稳定性。……