变配电智能应急操作机器人控制系统设计

吴焱明，赵士豪，郜 雄，詹 晨

(合肥工业大学 机械工程学院，安徽 合肥 230009)

0 引言

牵引变电所作为电气化铁路的核心环节，在电气化铁路运作过程中起着极其重要的作用[1]。牵引变电所的设备复杂，设备良好和可靠的运行状态对于保障铁路运输十分重要[2]。因此，做好设备的日常维护与紧急情况下对电气控制柜的准确操作，及时消除牵引变电所内的电气安全隐患[3-5]，是保证牵引变电所稳定运行的首要任务。为此设计了一种智能应急操作机器人控制系统，可远程发送指令使该机器人自主移动至指定操作对象前，并按指令精准地操作电气柜上的电气元件。应急操作机器人采用自动控制、多种类传感、图像识别、远程通讯等技术，通过远程的任务下达并结合现场信息反馈，实现牵引变电所全天候、全方位、全自主的智能应急操作。机器人硬件与基础电气平台已搭建完毕，现对其控制系统进行开发设计[6]。

1 智能应急操作机器人工作原理

智能应急操作机器人硬件结构主要由升降总成、操作总成、控制柜和移动小车(AGV)组成[7]，如图1所示。

1-移动小车；2-操作总成；3-升降总成；4-控制柜

升降总成负责实现操作平台竖直方向的升降功能；操作总成搭载机械手和工业相机，相机用于图像识别与定位，机械手负责执行操作任务。机器人通过工业相机定位操作对象，将机械手对准操作对象后操作总成向前移动执行操作。控制柜内布置机器人控制系统所需的各类电器元件，如PLC、伺服驱动器等。……