電力架線機器人調(diào)查報告

摘 第一 前 第二 整機概要設(shè) 機架設(shè) 動力系 保護系 第三 整機系統(tǒng)詳細設(shè) 機架設(shè) 電壓保護系統(tǒng)設(shè) 第四 架線的方 第五 主要的技術(shù)參 第六 系統(tǒng)待改進的問 第七 作品的科學(xué)性先進 第八 作品的技術(shù)特點和優(yōu) 第九 適應(yīng)范圍及推廣前景的技術(shù)性說 適應(yīng)范 第十 市場分析和經(jīng)濟效益預(yù) 第十一 研究進度安 第十二 參考資 致 使用的動力系統(tǒng)是好盈鉑金30A電調(diào)、飛越Tarot1555碳纖維折疊便攜帶；加裝高亮LED燈，在能見度低的地點仍然能完成任務(wù)；采程進行實際的電力架線任務(wù)、同時參與安康電力架線任務(wù)；：架線難度線特點場前第一項目實施的背拖動電纜架線。這種方受到各方面不可抗力的因素限制，造成很大程度的工時延誤和不小的經(jīng)濟損（圖1-1例如在穿過農(nóng)田時，造成植被破壞。其次在穿越高速路或公路（圖1-3）時，需要多方協(xié)調(diào)使鐵路公路暫時停運后才能施工架線還有在中低壓線時，也是要協(xié)調(diào)中低壓暫時停電，才能施工；在河流時，情況更為復(fù)雜通常是采用動力傘架線，系數(shù)很大（圖1-4）在山坳時，施工人員只能沿崎嶇的山路拖動電纜到對面山上的塔（圖1-2施1-11-2山坳1-31-31-4項目實施的目預(yù)期成第二機概要設(shè)機架設(shè)控制系統(tǒng)設(shè)其中預(yù)留接口聯(lián)接GPS模塊圖像傳輸模塊和疊加模（OSD動力系制線則連接在主控制器的信號輸出端的每個通道用杜邦線聯(lián)接到主控制器。當發(fā)出指令（脈寬調(diào)制信號）時，接收機收到指令，并通過主控制器將信號傳遞給電調(diào)。電調(diào)收到信保護系保護系統(tǒng)包括：失控返航保護、二級低壓保護、低 第三機系統(tǒng)詳細設(shè)機架設(shè)機架設(shè)3-1如圖3-1所示飛行機構(gòu)包括1、4112盤式電機2、30A電子構(gòu)6懸臂固定在折疊機構(gòu)上在電機和電機連接處接有短起落架。在非工作時6個折疊機構(gòu)轉(zhuǎn)動6懸臂與機身垂直，此時電力架線機器人處于折疊狀態(tài)（如圖3-2中心板平行，此時電力架線機器人完全展開，即可完成飛行動作（3-3

3-23-3折疊機構(gòu)設(shè)3-4為折疊機構(gòu)設(shè)計，其中1是轉(zhuǎn)動部件預(yù)留孔、2是銷軸孔線機器人懸臂折疊至與機身垂直處（如圖3-33-4投放機構(gòu)設(shè)圖3-5鎖住狀 圖3-6投放分離狀在圖3-51為機架、2為搖臂、3為連桿、4為滑桿5為繩索。當鎖扣脫離，完成投放動作（圖3-6（機構(gòu)圖動作圖最大拉力值為0.4kN，動作響應(yīng)時間小于1s。下圖為實際投放示意圖，3-73-6防繞線結(jié)構(gòu)設(shè)有可能會纏繞飛行器的螺旋槳造成事故故進行了放繞線結(jié)構(gòu)設(shè)計以350g最佳），使飛行器與重物之間的繩索盡量保持豎直。這就可電氣結(jié)構(gòu)設(shè)控制回控制回路如圖3-7，1為主控器、2為LED模塊、3為電子調(diào)速源管理模塊、7為指南針模塊、8為普通。3-7圖像傳在工作過程會進行長距離飛行有時在大霧天能見度情況下，所以會需要第一人稱主視（它是一種基于航空模型或者車輛模型上加裝無線頭回傳設(shè)備，在地面看屏幕操控模型的技術(shù)，簡稱過顯示屏中的畫面來六軸的飛行姿態(tài)，以提高工作效率。在遠距人機身下側(cè)的機捕捉實時畫面?zhèn)鬏數(shù)讲倏厝藛T的顯示器動力系統(tǒng)設(shè)電壓的線損，同時降低了電機的轉(zhuǎn)速，增大了電機的扭矩。選用10000mah6S1P鋰聚合物電池。選擇型號為4110S，KV400的盤式電機。測得全油門負載90電調(diào)選用：試驗測得的最大電流為26A，所以選用30A盈鉑金槳葉選用：得益于電機和電池的支持，槳葉的尺寸可以選到（槳徑15螺距為5.5）的槳葉通過測得各種槳葉的數(shù)據(jù)可得，DJI1555碳纖槳效率最高。比其他型號的1555槳效率高10%，比折疊槳高30%到40%。下表為動力最佳配比的測試數(shù)據(jù)電池電壓電流推力功率力效1234567893-由測試數(shù)據(jù)，可進行續(xù)航能力的預(yù)計算整機重量為4.8kg，所以單一懸臂的負載為800g，差800g的電流為4A,則總電流為24A,電池容量為10000mah，即10ah。則續(xù)航時間為t=10/24h=25min。經(jīng)驗證，實際可達18鐘。內(nèi)置電調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)飛機飛行狀態(tài)檢測系統(tǒng)設(shè)圖像傳輸模塊（OSD）可以將頭的圖像實時傳回到地面的屏幕上，疊加模塊可以GPS、電池和主控制器的信息，并且疊加電壓保護系統(tǒng)設(shè)架線機器人有一級低壓、二級低壓自主降落有兩種方式1、一級低壓主控制器可設(shè)置一級低壓該機使用的6S1P電池滿電電壓25.2V，使用時安全放電到22.2V。所以一級低壓可設(shè)為22.2V。當時LED塊紅燈快閃。當操控員看到此信號時，則盡快返航降落。2、二級低壓自主降落該保護一般在遇到突發(fā)的天氣情況時使用，如大風、大雨，致使LED若需懸停則門到90%以上方可懸停如果不在視距范圍內(nèi)，則可通過GPS信號找回飛機。電壓設(shè)該機使用的futabaT14SG就有電壓回能可設(shè)置低壓22.2V，當檢測動力電池到達該電壓，會將該信息回傳到器，此時會發(fā)出響聲，促使操作員返航。第四線的方一級牽引繩規(guī)格：直徑3mm聚四氟乙烯繩索，破斷力250T，重量二級牽引繩規(guī)格直徑6mm聚四氟乙烯繩索破斷力1000T，重量三級牽引繩規(guī)格：直徑25平方毫米細鋼絲，破斷力3815T，重量導(dǎo)線規(guī)格：一般對于高壓線，常用的是110kv、330kv、每公里的導(dǎo)線自重分別348kg/km、404kg/km、488kg/km操作步驟為：將第一級3mm聚四氟乙烯繩索聯(lián)接該機的投放機構(gòu)上然后該機豎直起飛A架直線飛往B架然后將繩索投放,最后用細鋼絲推動電纜到達B架，然后架線。如圖所示：4-14-2第五要的技術(shù)參便攜式電力架線機器人尺電力架線機器人單個懸臂長度電力架線機器人折疊后總高度折疊后的裝箱（圖4-3）尺寸長×寬×高5-1單個電機的測試數(shù)據(jù)：推力3.17kg空載自重最大橫向移度動速12m/s續(xù)航能力18分飛行半徑故障應(yīng)急處槳葉破電池電壓保主控制器可設(shè)置一級低壓該機使用的6S1P電池滿電電壓為25.2V，使用時安全放電到22.2V。所以一級低壓可設(shè)為22.2V。當主控制器檢測到電壓到22.2V時，主控制器會發(fā)出指令給LED模塊，此時LED塊紅燈快閃。當操控員看到此信號時，則盡快返航降落。二級低壓自主降落常被用在，如大風、大雨，致使一級保護無法LED若需懸停則門到90%以上方可懸停如果不在視距范圍內(nèi)，則可通過GPS信號找回飛機。該機使用的futabaT14SG自帶有電壓回能。可設(shè)置低壓為22.2V，當檢測動力電池到達該電壓，會將該信息回傳到，此時會發(fā)出響聲，促使操作員返航。自動返主控制器在丟失信號時有自動返航功能。其具體步驟為架線機器人自動將起飛地點記錄為返航點當在距離過遠或有物遮擋3s20米然后返回起飛位置。當?shù)竭_起飛位置后懸停15s然后緩緩下落。相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)回傳顯圖像傳輸模塊（OSD）用于相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)的回傳，并顯示在可以將頭的圖像實時傳回到地面的屏幕上，疊加模塊可以GPS、電池和主控制器的信息，并且疊加到圖像數(shù)據(jù)中傳回。其中有GPS的個數(shù)飛行器高度距離起飛地點的距離飛行器的速度、電池的電壓。第六統(tǒng)待改進的問作過程中出現(xiàn)，甚至發(fā)生事故。飛行，造成事故。解決方法是在繩索距該機5米處固定一重物使該繩索盡量豎直，如圖6-6-第七品的科學(xué)性先進線范圍內(nèi)，使得電力架線機器人不能安全飛行。此時我們采用了實時的傳輸?shù)讲僮魇值娘@示屏幕上操作手通過實時傳輸圖像并且，，只第八品的技術(shù)特點和優(yōu)作品的技術(shù)特點圖像處理分電力架線機器人在架線工作過程中會進行長距離飛行，第三人稱FP（第一人稱視角操作手通過顯示屏中的畫面來電力架線機器人的飛行姿態(tài)，以提高工作效率，并增加了安全性。系，控設(shè)備的電壓，當飛行電壓或者設(shè)備的電壓低于我們設(shè)定值時落。避免該機發(fā)生失控飛丟甚至傷人的發(fā)生。，便攜式的折疊機銷軸穿過懸臂上的定位孔與機架上的定位孔，鎖定懸臂R銷固定銷軸。需要折疊時，拆掉R銷和銷軸，細節(jié)圖如圖8-1：8-1短起落架設(shè)飛行器使用起落架長度僅有13cm，共4對在保證飛機性能的同時使用鋁制方管懸臂視覺導(dǎo)航系此次電力架線機器人的設(shè)計過程中，針對天等能見度很低的式電機下方均貼有高亮度LED燈，發(fā)光強度好，可視距離較長，可達到1KM。方便在日安等能見度較低的天氣執(zhí)行任務(wù)（如圖8-8-2LED防雨設(shè)8-3作品的優(yōu)勢便攜式電力架線機器人和傳統(tǒng)人工架線相和傳統(tǒng)人工架線相比，架線時間從一周到兩周縮短到5-10分鐘便攜式電力架線機器傳統(tǒng)人工地面引從原來的人力投入20少到5，地面賠付從幾萬元縮減到0，跨植被的情況下架線下表8-2映的是便攜式電力架線機器人與傳統(tǒng)便攜式電力架線機器傳統(tǒng)人工地面引材料成增加尼龍牽引牽引鋼投用設(shè)空中架線機器人力牽時間估計(兩塔間5~10分一周到兩周左下方植保破地面賠無賠幾萬元（差異較大人身安無無下方有電不停全程停下方有公簡易回形保護回形過線架和保護大風天氣(五級正常施可以施下雨天正常施可以施場地要5米見方安全起無工作人員要大學(xué)畢業(yè)生經(jīng)3天培可以安全使/貓頭式塔架穿可/投放點位精/懸停交可/表8-2便攜式電力架線機器人與傳統(tǒng)人工地面引線的各指標對便攜式電力架線機器人和動力傘相與動力傘架線方式相比其投入設(shè)備投入縮減架線時間縮短分鐘。動力傘對操作員要求時間較高，時間周期較長。起飛需較長的跑道，對場地要求高。下表8-3反映的是便攜式電力架線機便攜式電力架線機器動力傘方式引材料成增加尼龍牽引增加尼龍牽引投用設(shè)空中架線機器單人動力時間估計(兩塔便攜式電力架線機器動力傘方式引材料成增加尼龍牽引增加尼龍牽引投用設(shè)空中架線機器單人動力時間估計(兩塔間5~10分20~50分下方植保保地面賠無賠無賠人身安無下方有電不停不停下方有公簡易回形保護簡易回形保護大風天氣(五級正常施極下雨天正常施可以施場地要5米見方安全起30米起降工作人員要大學(xué)畢業(yè)生經(jīng)過3天訓(xùn)可以安全使專業(yè)飛貓頭式塔架穿可不可投放點位精難以準懸停交可不可8-3便攜式電力架線機器人與直升機相便攜式電力架線機器直升機方式引材料成增加尼龍牽引增加尼龍牽引投用設(shè)空中架線機器小型直升時間估計(兩塔間5~10分30分鐘到90分下方植保保地面賠無賠無賠人身安無安全隱下方有電不停不停下方有公簡易回形保護簡易回形保護大風天氣(五級正常施極不能施下雨天正常施可以施場地要5米見方安全起200平便攜式電力架線機器直升機方式引材料成增加尼龍牽引增加尼龍牽引投用設(shè)空中架線機器小型直升時間估計(兩塔間5~10分30分鐘到90分下方植保保地面賠無賠無賠人身安無安全隱下方有電不停不停下方有公簡易回形保護簡易回形保護大風天氣(五級正常施極不能施下雨天正常施可以施場地要5米見方安全起200平米的停機工作人員要大學(xué)畢業(yè)生經(jīng)過3天訓(xùn)可以安全使專業(yè)飛貓頭式塔架穿可不可投放點位精難以準懸停交可可8-4第九章適應(yīng)范圍及推廣前景的技術(shù)性說適應(yīng)范攜式電力架線機器人加上了成飛行控制系統(tǒng)使得飛機操作簡單推廣前景的技術(shù)性說架線的過程多在山區(qū)，對于設(shè)備的要求高，所以此款便攜式線機器人配備了成飛行控制系統(tǒng)飛行穩(wěn)定飛行簡單對架線10KG第十章市場分析和經(jīng)濟效益預(yù)市場分以一個張力段（500m）施工為例分264無364無484無84無10無4無104無2104無工方式的一周左右縮減到一天以內(nèi)，投入人力從原來的10人左減到5，