·156· 智能系统学报 第12卷 合非遇障轮的夹紧轮，保障了机器人越障时的安全。 0 1.02.03.04.05.06.07.08.0 运动时间/s (a)前轮被动关节 190.0 185.0 180.0 (b)实际线路环境 175.0 图14机器人断股补修作业实验 170.0 165.0 Fig.14 Robot broken strand repair experiment 160.0 1.02.03.04.05.06.07.08.0 运动时间/s 4结束语 b)后轮被动关节 本文根据断股补修机器人在实际作业时所面 图12越障时被动关节角曲线 临的行走、越障与补修的作业任务，提取出相应的 Fig.12 Curve of passive joint position during obstacle- 作业目标，结合外部环境约束，完成了优化阔线的 crossing 驱动轮、具有被动回转关节的越障机构及剖分式捋 -0.4000 具备被动关节的机器 线机构设计。设计的驱动轮牵引力大、克服了强制 -0.4188 滑转效应；越障机构通过实现夹紧轮闭合越障时保 -0.4375 不具备被动关节的机器 障机器人安全；捋线机构可以快速稳定地完成悬垂 -0.4563 断股复位。通过仿真和实验研究验证了机构设计 -0.4750 4.0 4.5 50 5.5 60 的可行性与合理性。 运动时间/s 图13重心位置曲线 参考文献： Fig.13 Centroid position curve [1]SAWADA J,KUSUMOTO K,MAIKAWA Y,et al.A 3.3机器人断股补修作业实验 mobile robot for inspection of power transmission lines[]. 如图14所示，机器人首先在实验室线路环境中 IEEE transactions on power delivery,1991,6(1):309 开展实验，进行了沿线行走、跨越障碍、断股补修作 -315 业等任务。在此基础上，机器人在实际带电线路上 [2]WANG Hongguang,ZHANG Fei,JIANG Yong,et al. 完成了断股补修作业。实验中，机器人能够稳定的 Development of an inspection robot for 500 kV EHV power transmission lines[C//Proceedings of 2010 IEEE/RSJ 沿线路行走移动，在夹紧轮闭合状态安全跨越防振 International Conference on Intelligent Robots and Systems. 锤，断股捋线机构可以将断股重置回线槽内，有效 Taipei:EEE.2010:5107-5112. 的降低了悬垂线股的长度，压接工具可以对复位断 [3 DEBENEST P,GUARNIERI M,TAKITA K,et al. 股进行牢固固定。实验结果表明机器人具有良好 Expliner-robot for inspection of transmission lines,robotics 的作业性能，体现了机构设计的合理性与有效性。 and automation C ]//Proceedings of 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation. Pasadena,CA:IEEE,2008:3978-3984. [4]MONTAMBAULT S,POULIOT N.The HQ LineROVer: contributing to innovation in transmission line maintenance [C ]//Proceedings of 2003 IEEE 10th International Conference on Transmission and Distribution Construction, Operation and Live-Line Maintenance.Orlando,FL,USA: EEE,2003,33-40 5]CAMPOS M F M,PEREIRA G A S,VALE S R C,et al.A (a)实验室环境 mobile manipulator for installation and removal of aircraft合非遇障轮的夹紧轮袁保障了机器人越障时的安全遥 图 员圆摇 越障时被动关节角曲线 云蚤早援员圆摇 悦怎则增藻 燥枣 责葬泽泽蚤增藻 躁燥蚤灶贼 责燥泽蚤贼蚤燥灶 凿怎则蚤灶早 燥遭泽贼葬糟造藻鄄 糟则燥泽泽蚤灶早 图 员猿摇 重心位置曲线 云蚤早援员猿摇 悦藻灶贼则燥蚤凿 责燥泽蚤贼蚤燥灶 糟怎则增藻 猿援猿摇 机器人断股补修作业实验 如图 员源 所示袁机器人首先在实验室线路环境中 开展实验袁进行了沿线行走尧跨越障碍尧断股补修作 业等任务遥 在此基础上袁机器人在实际带电线路上 完成了断股补修作业遥 实验中袁机器人能够稳定的 沿线路行走移动袁在夹紧轮闭合状态安全跨越防振 锤袁断股捋线机构可以将断股重置回线槽内袁有效 的降低了悬垂线股的长度袁压接工具可以对复位断 股进行牢固固定遥 实验结果表明机器人具有良好 的作业性能袁体现了机构设计的合理性与有效性遥 渊葬冤实验室环境 渊遭冤实际线路环境 图 员源摇 机器人断股补修作业实验 云蚤早援员源摇 砸燥遭燥贼 遭则燥噪藻灶 泽贼则葬灶凿 则藻责葬蚤则 藻曾责藻则蚤皂藻灶贼 源摇 结束语 本文根据断股补修机器人在实际作业时所面 临的行走尧越障与补修的作业任务袁提取出相应的 作业目标袁结合外部环境约束袁完成了优化阔线的 驱动轮尧具有被动回转关节的越障机构及剖分式捋 线机构设计遥 设计的驱动轮牵引力大尧克服了强制 滑转效应曰越障机构通过实现夹紧轮闭合越障时保 障机器人安全曰捋线机构可以快速稳定地完成悬垂 断股复位遥 通过仿真和实验研究验证了机构设计 的可行性与合理性遥 参考文献院 咱员暂 杂粤宰粤阅粤 允袁 运哉杂哉酝韵栽韵 运袁 酝粤陨运粤宰粤 再袁 藻贼 葬造援 粤 皂燥遭蚤造藻 则燥遭燥贼 枣燥则 蚤灶泽责藻糟贼蚤燥灶 燥枣 责燥憎藻则 贼则葬灶泽皂蚤泽泽蚤燥灶 造蚤灶藻泽咱 允暂援 陨耘耘耘 贼则葬灶泽葬糟贼蚤燥灶泽 燥灶 责燥憎藻则 凿藻造蚤增藻则赠袁 员怨怨员袁 远 渊 员冤 院 猿园怨 原猿员缘援 咱 圆 暂 宰粤晕郧 匀燥灶早早怎葬灶早袁 在匀粤晕郧 云藻蚤袁 允陨粤晕郧 再燥灶早袁 藻贼 葬造援 阅藻增藻造燥责皂藻灶贼 燥枣 葬灶 蚤灶泽责藻糟贼蚤燥灶 则燥遭燥贼 枣燥则 缘园园 噪灾 耘匀灾 责燥憎藻则 贼则葬灶泽皂蚤泽泽蚤燥灶 造蚤灶藻泽 咱 悦 暂 辕 辕 孕则燥糟藻藻凿蚤灶早泽 燥枣 圆园员园 陨耘耘耘 辕 砸杂允 陨灶贼藻则灶葬贼蚤燥灶葬造 悦燥灶枣藻则藻灶糟藻 燥灶 陨灶贼藻造造蚤早藻灶贼 砸燥遭燥贼泽 葬灶凿 杂赠泽贼藻皂泽援 栽葬蚤责藻蚤院 陨耘耘耘袁 圆园员园院 缘员园苑原缘员员圆援 咱猿 暂 阅耘月耘晕耘杂栽 孕袁 郧哉粤砸晕陨耘砸陨 酝袁 栽粤运陨栽粤 运袁 藻贼 葬造援 耘曾责造蚤灶藻则鄄则燥遭燥贼 枣燥则 蚤灶泽责藻糟贼蚤燥灶 燥枣 贼则葬灶泽皂蚤泽泽蚤燥灶 造蚤灶藻泽袁 则燥遭燥贼蚤糟泽 葬灶凿 葬怎贼燥皂葬贼蚤燥灶 咱 悦 暂 辕 辕 孕则燥糟藻藻凿蚤灶早泽 燥枣 圆园园愿 陨耘耘耘 陨灶贼藻则灶葬贼蚤燥灶葬造 悦燥灶枣藻则藻灶糟藻 燥灶 砸燥遭燥贼蚤糟泽 葬灶凿 粤怎贼燥皂葬贼蚤燥灶援 孕葬泽葬凿藻灶葬袁 悦粤院 陨耘耘耘袁 圆园园愿院 猿怨苑愿原猿怨愿源援 咱源暂 酝韵晕栽粤酝月粤哉蕴栽 杂袁 孕韵哉蕴陨韵栽 晕援 栽澡藻 匀匝 蕴蚤灶藻砸韵灾藻则院 糟燥灶贼则蚤遭怎贼蚤灶早 贼燥 蚤灶灶燥增葬贼蚤燥灶 蚤灶 贼则葬灶泽皂蚤泽泽蚤燥灶 造蚤灶藻 皂葬蚤灶贼藻灶葬灶糟藻 咱 悦 暂 辕 辕 孕则燥糟藻藻凿蚤灶早泽 燥枣 圆园园猿 陨耘耘耘 员园贼澡 陨灶贼藻则灶葬贼蚤燥灶葬造 悦燥灶枣藻则藻灶糟藻 燥灶 栽则葬灶泽皂蚤泽泽蚤燥灶 葬灶凿 阅蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 悦燥灶泽贼则怎糟贼蚤燥灶袁 韵责藻则葬贼蚤燥灶 葬灶凿 蕴蚤增藻鄄蕴蚤灶藻 酝葬蚤灶贼藻灶葬灶糟藻援 韵则造葬灶凿燥袁 云蕴袁 哉杂粤院 陨耘耘耘袁 圆园园猿袁 猿猿原源园援 咱 缘暂悦粤酝孕韵杂 酝 云 酝袁 孕耘砸耘陨砸粤 郧 粤 杂袁 灾粤蕴耘 杂 砸 悦袁 藻贼 葬造援 粤 皂燥遭蚤造藻 皂葬灶蚤责怎造葬贼燥则 枣燥则 蚤灶泽贼葬造造葬贼蚤燥灶 葬灶凿 则藻皂燥增葬造 燥枣 葬蚤则糟则葬枣贼 窑员缘远窑 智 能 系 统 学 报摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇 第 员圆 卷