铁路牵引变电所智能巡检机器人研究与开发

发布时间：2021-01-13 21:44

　　中国铁路运行总里程数世界第一。作为电气化铁路“血脉通道”和“能量源泉”的牵引供电系统也需要不断彰显其重要作用。而分布于铁路网沿线、间距为40至50公里的牵引变电所在其中是重要的一环,需求也在不断增加。目前,牵引变电所室内的巡检主要依靠人工完成,需要人感官判断并且零距离接触断路器,很难快速、准确判断,也存在一定的安全风险。针对这一现状,本课题设计了一种变电所室内巡检的机器人,代替人工完成巡检和操作任务。本课题主要从巡检机器人的机械结构方面进行研究和设计,并完成了整机制作验证设计方案。主要内容如下:首先,通过调研牵引变电所工作现场,了解人工巡检的工作环境、工作方式、以及工作要求,完成巡检机器人的功能分析、工作流程规划和总体方案布局,从而将巡检机器人划分为:移动小车、机械臂、操作机械手和控制系统,并对各组成部分提出解决方案,根据现场实际环境确定小车为轮式移动、机械臂为笛卡尔坐标结构机械臂、操作机械手为专用操作手。然后,采用模块化思想详细设计了移动小车、机械臂和实现三种不同断路器开关操作的操作机械手,并对重要零部件进行设计与选型计算。利用ANSYS对车架和叉板进行静力学分析,验证关键零部件的可... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

牵引供电系统下运行的高铁Figure1.1High-speedrailrunningundertractionpowersupplysystem

人工巡检

合肥工业大学学术硕士研究生学位论文过样机的开发和应用的相关报道。日本四国电力与东芝公司于变电所室外巡检的双轨道式巡检机器人“BIG MOUSE50有可见光摄像机、红外热像仪、云台和辅助光源照明等设备国地区电网的几个变电站中进行巡检试用。2012 年，新西合作研发了全地形变电所巡检机器人，该机器人是以远程传感器和超声波传感器完成巡检任务。该巡检机器人首次用于搭载摄像机，展开的机械臂可达 1.8 米，如图 1.4 所示

【参考文献】：
期刊论文
[1]电气柜智能巡检机器人的结构设计[J]. 朱家诚,方明进,魏泽旭,郭亚杰.  机械工程师. 2019(04)
[2]基于PLC的工业机器人控制系统的研究[J]. 李富国,李杰.  机械研究与应用. 2018(06)
[3]基于ANSYS Workbench的重型自卸车货箱底板有限元分析及结构轻量化设计[J]. 李勇,李文超.  重庆理工大学学报(自然科学). 2018(12)
[4]液压驱动四足机器人单腿结构设计与分析[J]. 马雪亭,董霞,李森.  机械设计与制造. 2018(12)
[5]液压驱动小车定位的研究[J]. 李玉文,雷泽勇,邓健,钟林,汪卢.  机械研究与应用. 2018(05)
[6]直角坐标机器人的设计研究[J]. 陈熵,袁真,李旭.  现代制造技术与装备. 2018(10)
[7]二自由度夹持器的优化设计[J]. 牛梦格,林松.  制造业自动化. 2018(09)
[8]关于液压绞车、电动绞车和气动绞车的研究与分析[J]. 杨杰.  中国设备工程. 2018(09)
[9]仿生机械灵巧手的手指设计[J]. 马翔宇,杨武成,李阿为.  重庆理工大学学报(自然科学). 2017(11)
[10]基于STM32的变电站巡检机器人系统设计[J]. 李祥,崔昊杨,皮凯云,束江,李鑫,许永鹏,盛戈皞.  现代电子技术. 2017(17)

硕士论文
[1]变电站智能巡检机器人机械系统设计与巡检技术研究[D]. 高建龙.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[2]智能变电站巡检机器人设计与实现[D]. 高运兴.山东大学 2018
[3]基于PLC的工业码垛机器人运动控制技术研究[D]. 陈宁.大连理工大学 2018
[4]龙门架吸盘机械手设计与分析[D]. 徐佳伟.天津理工大学 2018
[5]变电站智能机器人巡检集中监控系统设计与实现[D]. 赵小伟.山东大学 2017
[6]空间机械臂末端工具的研制及其操作策略的研究[D]. 何庆超.哈尔滨工业大学 2017
[7]全越障功能的架空输电线巡线机器人的研制[D]. 孙茂文.南昌大学 2017
[8]剪叉式高空作业平台升降装置结构优化设计[D]. 刘伟.燕山大学 2017
[9]汽轮发电机弹簧减振基础动力特性分析与优化设计[D]. 付旭.大连理工大学 2017
[10]变电站全地形巡检作业机器人结构设计与实现[D]. 郝永鑫.山东大学 2016



本文编号：2975614