摘要

随着机器人的研发和应用范围逐渐扩大，将机器人技术使用于高压线的普通检测和修护受到技术学者的学习和研究。巡检机器人在复杂的输电线背景下完成检线任务，要具有自主完成跨越线路上的各种障碍能力。因此，巡检机器人的本体结构决定着巡检机器人的现实功能，也是决定着巡检机器人实用性和便捷性的关键技术之一。

所以本文对国外和国内刊登的巡检机器人的机械结构进行了汇总描述，并在熟悉他们的研究后研究出了创新型的检线机器人的本体结构，本论文以输电线的相线为工作途径，使用三手臂加单独总体箱的形式，机器通过机械臂手轮抓结构悬吊于线路上，可以根据相线的线路实体，选择滚动的轮子为行驶方式或者递进爬行方式实现在线路上移动，遇到线路上的异物时，也可通过三手臂的相互交换运动越过障碍物，继续前行。

本论文采用了双臂在一侧的悬挂是本论文设计的另一特点，因此在工作时可将机器人悬挂于线路一侧，避免了线路上其他的设施对机器人线上作业进行阻扰。本设计所述巡检机器人本体结构较简单明了，容易实施操控和使用，对线路工作的具体实施环境具有很好的能力去适应。

关键词：高压输电线；巡检机器人；越障；强度校核；机械手臂；

ABSTRACT

With the development and application of the robot is gradually expanding, and repair the ordinary detection robot technology used in high-pressure line technology by scholars to study and research. The transmission line inspection robot in complex background check line to complete tasks, with independent ability of various obstacles on the line. Therefore, the body structure of robot's decision a practical function of the inspection robot, but also determines the key technology of inspection robot is practical and convenient.

So the mechanical structure of the foreign and domestic published inspection robot are summarized and described in the familiar after their research .developed the body structure of wire inspection robot innovative, this paper takes phase transmission lines for the work, the use of three single arm and total body box in the form of the machine through the arm the hand wheel structure of catching suspended in the line, according to phase line entity, the choice of rolling wheels on the road for the realization of online mobile or progressive crawling driving, something on the line, but also through the three arm exchange movement over obstacles, move on.

This paper used the arms is another characteristic of this paper is on the side of the suspension, so the work can be hung on the side of the robot line, to avoid the line of other facilities to block the robot online homework. The design of inspection robot body structure is simple and clear, easy to control and use. The specific implementation environment on line work has a good ability to adapt.

Key word：High voltage transmission line; inspection robot; obstacle surmounting; strength check; mechanical arm;

目录

第一章 绪论

1.1设计的背景和意义

1.2国内外研究现状分析

1.3国内的发展状况

1.4机器人本体结构需要解决的一些关键问题

1.5本文的主要研究内容

第二章巡检机器人的工作环境和原理分析

2.1高压输电线的特点和组成

2.1.1高压输电线路的特点

2.1.2高压输电线路的组成

2.2高压输电线的巡检内容及原理

2.3 高压线巡检机器人的设计要求

2.4巡检机器人整体设计方案的选择

2.5本章总结

第三章高压线巡检机器人的结构设计

3.1巡检机器人整体设计方案的选择

3.2柔性臂

3.3驱动部件的选择

3.3.1垂直导轨步进电机的计算选型

3.4主要部件的设计

3.4.1滚轮部分

3.4.2中手腕部分

3.4.3手掌部分

3.4.4大臂部分

3.4.5小臂部分

3.4.6箱体部分

3.4.7轮子开合轴

3.4.8手腕部分

3.4.9摇杆部分

3.5.0总体三维设计图

3.6本章总结

第四章高压线巡检机器人运动分析和强度校核

4.1巡检机器人沿线爬行的运动分析

4.2高压线巡检机器人越障作业的运动分析

4.2.1跨越防震锤的运动分析

4.2.2定臂转动的运动分析

4.3主要零部件的强度校核

4.3.1丝杆的强度校核

4.3.2齿轮的校核

4.3.3大臂的强度校核

第五章 总结与展望

5.1论文的主要工作和结论

5.2展望

致谢

参考文献

第一章 绪论

1.1设计的背景和意义

高压输电线作为输电的主体设施，在国家的公共设施和社会生活发展中起着主要作用，承担着电力的传送任务，因为高压输电线是暴露在外的金属制成的线路，不断收到环境或者人类生活的损害，因为经常裸露在自然环境中，很容易造成各种故障，如果来不及发现和排除，很容易对电力系统造成伤害。所以为了保证输电线路安全和稳定的运行，对输电线路进行定期的巡查是很必要的。

以往的检线形式有人在地面上检测或通过直升机在空中检测，这些检测方法效率不高、也不可靠、工作内容不足而且费用高。而机器人技术很巧妙地解决了这个棘手的问题。把巡检机器人应用于高压输电线路的巡检作业，是一种符合现代化作业需求的方案。高压线巡检机器人在检测高压输电线的工作中有着很大的优势，这个设计为检测高压线提出了人工智能化的机器设计，代替检测员对线路进行普通的检查和修复，从而减少检线工作的任务，也可以减少巡检的成本，并且能显著提高检测的可靠性，也提高作业的安全性，从而提高输电线的日常检测和修复的水平^【1】。将机器人用于巡检机器人可以近距离作业.

作为巡检机器人最重要的部分，机器人的机械结构决定着机器人的性能。高压输电线巡检机器人复杂的工作环和工作内容对机器人的机械结构有着很高的要求。机器人要跨越高压线上的各种障碍物并带着仪器进行检测，机械结构决定着机器人的行走方式，储存空间，抗压能力，检测方式等等。所以机器人的机械结构也是近几年来国内外研究的热点。

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