第2期 岳湘，等：一种110kV输电线路巡检机器人机构研究 ·161· 抓紧引流线，如图10(d)所示，跨越耐张线夹完成。 参考文献： [1]SAWADA J,KUSUMOTO K,MUNAKATA Y,et al.A mo- bile robot for inspection of power transmission lines[J]. IEEE transactions on power delivery,1991,6(1):309- 315. (a)跨越耐张线夹 (b)后臂脱线跨越 [2]MOROZOVSKY N,BEWLEY T.SkySweeper:A low DOF, dynamic high wire robot[C]//Proceedings of 2013 IEEE RSJ International Conference on Intelligent Robots and Sys- tems.Tokyo,Japan:IEEE,2013:2339-2344. [3]TOTH J,POULIOT N,MONTAMBAULT S.Field experi- ences using LineScout technology on large BC transmission (c)后臂抓线 (d)前臂交叉跨越 crossings[C]//Proceedings of the 1st International Confer- ence on Applied Robotics for the Power Industry.Montreal, OC,Canada:IEEE,2010. [4]PEUNGSUNGWAL S,PUNGSIRI B,CHAMNONGTHAI K,et al.Autonomous robot for a power transmission line in- spection[C]//Proceedings of the 2001 IEEE International (e)后臂交叉跨越 ()后臂抓线 Symposium on Circuits and Systems.Sydney,NSW,Aus- tralia:EEE,2001:121-124. [5]DEBENEST P,GUARNIERI M.Expliner-From prototype towards a practical robot for inspection of high-voltage lines [C]//Proceedings of the 1st International Conference on Applied Robotics for the Power Industry.Montreal,QC, (g)滚动行走 (h)滚动行走 Canada IEEE,2010. 图10机器人跨越引流线试验图 [6]PHILLIPS A,ENGDAHL E,MCGUIRE D,et al.Autono- Fig.10 Jumper navigation process mous overhead transmission line inspection robot (TI)de- velopment and demonstration[C]//Proceedings of the 2nd 4)机器人所处引流线倾角小于-20°，采取交错 International Conference on Applied Robotics for the Power 方式在引流线上行走，如图10(e)~(f)。 Industry (CARPI).Zurich:IEEE,2012:94-95. 5)机器人所处引流线倾角小于20°，采取滚动 [7]吴功平，肖晓晖，肖华，等.架空高压输电线路巡线机 方式在引流线上行走，如图10(g)~(h)。 器人样机研制[J].电力系统自动化，2006,30(13)：90- 6)机器人以上述类似方式跨越前方剩余的耐 93,107. 张线夹。 WU Gongping,XIAO Xiaohui,XIAO Hua,et al.Develop- 试验结构表明机器人能够完成从相线到引流线 ment of a mobile inspection robot for high voltage power 再到相线的跨越，验证了机器人机构设计的可行性， transmission line[J].Automation of electric power systems, 表明机器人具备跨越耐张杆塔的能力。 2006,30(13):90-93,107. [8]WANG Hongguang,JIANG Yong,LIU Aihua,et al.Re- 5结束语 search of power transmission line maintenance robots in SIA- 针对110kV输电线路环境特点和机器人巡检 CAS[C]//Proceedings of the 1st International Conference 任务需求，提出了一种新型巡检机器人机构。分析 on Applied Robotics for the Power Industry.Montreal,QC, Canada:IEEE,2010. 和仿真试验结果表明，采用轮臂复合式机构并通过 [9]孙翠莲，王洪光，王鲁单，等.一种改进的超高压输电 增加一个腕关节，提高了机器人跨越障碍物的能力 线路巡检机器人越障方法[J].机器人，2006,28(4)： 和越障灵活性，同时采用质心调节机构提高了机器 379-384. 人的运动平稳性。与现有的巡检机器人机构相比， SUN Cuilian,WANG Hongguang,WANG Ludan,et al.An 本文提出的机构具结构紧凑，越障能力强，运动平稳 improved obstacle navigation method for ultra-high voltage 等优点，因而更具有实用价值。 power line inspection robot[J].Robot,2006,28(4):379-抓紧引流线，如图 １０（ｄ）所示，跨越耐张线夹完成。 图 １０ 机器人跨越引流线试验图 Ｆｉｇ．１０ Ｊｕｍｐｅｒ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ４）机器人所处引流线倾角小于－２０°，采取交错 方式在引流线上行走，如图 １０（ｅ） ～ （ｆ）。 ５）机器人所处引流线倾角小于 ２０°，采取滚动 方式在引流线上行走，如图 １０（ｇ） ～ （ｈ）。 ６）机器人以上述类似方式跨越前方剩余的耐 张线夹。 试验结构表明机器人能够完成从相线到引流线 再到相线的跨越，验证了机器人机构设计的可行性， 表明机器人具备跨越耐张杆塔的能力。 ５ 结束语 针对 １１０ ｋＶ 输电线路环境特点和机器人巡检 任务需求，提出了一种新型巡检机器人机构。 分析 和仿真试验结果表明，采用轮臂复合式机构并通过 增加一个腕关节，提高了机器人跨越障碍物的能力 和越障灵活性，同时采用质心调节机构提高了机器 人的运动平稳性。 与现有的巡检机器人机构相比， 本文提出的机构具结构紧凑，越障能力强，运动平稳 等优点，因而更具有实用价值。 参考文献： ［１］ＳＡＷＡＤＡ Ｊ， ＫＵＳＵＭＯＴＯ Ｋ， ＭＵＮＡＫＡＴＡ Ｙ， ｅｔ ａｌ． Ａ ｍｏ⁃ ｂｉｌｅ ｒｏｂｏｔ ｆｏｒ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅｓ ［ Ｊ］． ＩＥＥＥ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｐｏｗｅｒ ｄｅｌｉｖｅｒｙ， １９９１， ６ （ １）： ３０９⁃ ３１５． ［２］ＭＯＲＯＺＯＶＳＫＹ Ｎ， ＢＥＷＬＥＹ Ｔ． ＳｋｙＳｗｅｅｐｅｒ： Ａ ｌｏｗ ＤＯＦ， ｄｙｎａｍｉｃ ｈｉｇｈ ｗｉｒｅ ｒｏｂｏｔ［Ｃ］ ／ ／ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ２０１３ ＩＥＥＥ／ ＲＳＪ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｒｏｂｏｔｓ ａｎｄ Ｓｙｓ⁃ ｔｅｍｓ． Ｔｏｋｙｏ， Ｊａｐａｎ： ＩＥＥＥ， ２０１３： ２３３９⁃２３４４． ［３］ ＴＯＴＨ Ｊ， ＰＯＵＬＩＯＴ Ｎ， ＭＯＮＴＡＭＢＡＵＬＴ Ｓ． Ｆｉｅｌｄ ｅｘｐｅｒｉ⁃ ｅｎｃｅｓ ｕｓｉｎｇ ＬｉｎｅＳｃｏｕｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｎ ｌａｒｇｅ ＢＣ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｒｏｓｓｉｎｇｓ［Ｃ］ ／ ／ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １ｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒ⁃ ｅｎｃｅ ｏｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｍｏｎｔｒｅａｌ， ＱＣ， Ｃａｎａｄａ： ＩＥＥＥ， ２０１０． ［４］ ＰＥＵＮＧＳＵＮＧＷＡＬ Ｓ， ＰＵＮＧＳＩＲＩ Ｂ， ＣＨＡＭＮＯＮＧＴＨＡＩ Ｋ， ｅｔ ａｌ． Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｒｏｂｏｔ ｆｏｒ ａ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｉｎ⁃ ｓｐｅｃｔｉｏｎ［Ｃ］ ／ ／ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ２００１ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ． Ｓｙｄｎｅｙ， ＮＳＷ， Ａｕｓ⁃ ｔｒａｌｉａ： ＩＥＥＥ， ２００１： １２１⁃１２４． ［５］ ＤＥＢＥＮＥＳＴ Ｐ， ＧＵＡＲＮＩＥＲＩ Ｍ． Ｅｘｐｌｉｎｅｒ⁃Ｆｒｏｍ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｔｏｗａｒｄｓ ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｒｏｂｏｔ ｆｏｒ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ⁃ｖｏｌｔａｇｅ ｌｉｎｅｓ ［Ｃ］ ／ ／ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １ｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｍｏｎｔｒｅａｌ， ＱＣ， Ｃａｎａｄａ ： ＩＥＥＥ， ２０１０． ［６］ＰＨＩＬＬＩＰＳ Ａ， ＥＮＧＤＡＨＬ Ｅ， ＭＣＧＵＩＲＥ Ｄ， ｅｔ ａｌ． Ａｕｔｏｎｏ⁃ ｍｏｕｓ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｒｏｂｏｔ （ ＴＩ） ｄｅ⁃ ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ［ Ｃ］ ／ ／ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ２ｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ （ＣＡＲＰＩ）． Ｚｕｒｉｃｈ： ＩＥＥＥ， ２０１２： ９４⁃９５． ［７］吴功平， 肖晓晖， 肖华， 等． 架空高压输电线路巡线机 器人样机研制［Ｊ］． 电力系统自动化， ２００６， ３０（１３）： ９０⁃ ９３， １０７． ＷＵ Ｇｏｎｇｐｉｎｇ， ＸＩＡＯ Ｘｉａｏｈｕｉ， ＸＩＡＯ Ｈｕａ， ｅｔ ａｌ． Ｄｅｖｅｌｏｐ⁃ ｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｍｏｂｉｌｅ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｒｏｂｏｔ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ［Ｊ］． Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ， ２００６， ３０（１３）： ９０⁃９３， １０７． ［８］ ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇｇｕａｎｇ， ＪＩＡＮＧ Ｙｏｎｇ， ＬＩＵ Ａｉｈｕａ， ｅｔ ａｌ． Ｒｅ⁃ ｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｒｏｂｏｔｓ ｉｎ ＳＩＡ⁃ ＣＡＳ［Ｃ］ ／ ／ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １ｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｍｏｎｔｒｅａｌ， ＱＣ， Ｃａｎａｄａ： ＩＥＥＥ， ２０１０． ［９］孙翠莲， 王洪光， 王鲁单， 等． 一种改进的超高压输电 线路巡检机器人越障方法［ Ｊ］． 机器人， ２００６， ２８（ ４）： ３７９⁃３８４． ＳＵＮ Ｃｕｉｌｉａｎ， ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇｇｕａｎｇ， ＷＡＮＧ Ｌｕｄａｎ， ｅｔ ａｌ． Ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｏｂｓｔａｃｌｅ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｕｌｔｒａ⁃ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｌｉｎｅ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｒｏｂｏｔ［Ｊ］． Ｒｏｂｏｔ， ２００６， ２８（４）： ３７９⁃ 第 ２ 期 岳湘，等：一种 １１０ ｋＶ 输电线路巡检机器人机构研究 ·１６１·