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本作品在分析國(guó)內(nèi)外高壓輸電線路巡檢機(jī)器人研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合仿生學(xué)的設(shè)計(jì)方法和原理，對(duì)長(zhǎng)臂猿的手臂結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行分析，建立了長(zhǎng)臂猿的雙臂結(jié)構(gòu)仿生模型，提出了一種基于長(zhǎng)臂猿手臂特點(diǎn)的仿生結(jié)構(gòu)，解決了在不改造線路的情況下，自主跨越引流線這一國(guó)內(nèi)外其他巡檢機(jī)器人都無(wú)法攻克的難題，根據(jù)巡檢機(jī)器人的工作環(huán)境及功能要求，對(duì)巡檢機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，利用ADAMS分析軟件，對(duì)高壓輸電線路巡檢機(jī)器人越障的典型工況進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與仿真分析，驗(yàn)證了機(jī)器人越障過(guò)程的合理性以及機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性。提出了基于雙ARM主副熱備份互啟動(dòng)控制技術(shù)的機(jī)器人控制系統(tǒng)。集成了多重容錯(cuò)技術(shù)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。建立了多傳感器的信息融合規(guī)則和狀態(tài)檢測(cè)比對(duì)與容錯(cuò)方法，從而提高了控制系統(tǒng)的響應(yīng)效率和容錯(cuò)可靠性，實(shí)現(xiàn)了高壓輸電線路巡檢機(jī)器人的全程自主越障巡檢作業(yè)。

1作品創(chuàng)新點(diǎn)
（1）基于長(zhǎng)臂猿類仿生運(yùn)動(dòng)特征，建立長(zhǎng)臂猿仿生機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)出仿生手臂及手掌開(kāi)合機(jī)構(gòu)，解決了現(xiàn)有巡檢機(jī)器人無(wú)法跨越引流線、需要對(duì)線路上障礙進(jìn)行改造的難題，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減輕了重量。
（2）基于多傳感器信息融合容錯(cuò)技術(shù)，智能識(shí)別障礙類型，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)并行控制策略，實(shí)現(xiàn)高效率的自主越障；綜合應(yīng)用軟硬件抗干擾設(shè)計(jì)，創(chuàng)新性的使用雙CPU冗余復(fù)位控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)輸電線路不斷電情況下，穩(wěn)定高效的自動(dòng)巡檢，確保了控制系統(tǒng)的安全性和可靠性。
2作品應(yīng)用和推廣前景
機(jī)器人被列為十大戰(zhàn)略支柱產(chǎn)業(yè)之一。國(guó)家工信部出臺(tái)了《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確到2020年，形成較為完善的工業(yè)機(jī)器人體系；中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議明確提出，要著力推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向中高端邁進(jìn)等一系列國(guó)家政策的出臺(tái)，給機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力的政策支撐，使機(jī)器人行業(yè)得到了新一輪“爆發(fā)式增長(zhǎng)”，成為制造業(yè)升起的璀璨新星。另外隨著國(guó)內(nèi)人力成本的增加，給機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了快速發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，高壓輸電線路巡檢機(jī)器人完全能夠代替人工完成線路維護(hù)、線路環(huán)境清潔、搭載作業(yè)工具等工作，具有很大的市場(chǎng)推廣前景。
該機(jī)器人采用鋰電池進(jìn)行供電，無(wú)污染物排放，符合國(guó)家綠色產(chǎn)品制造的發(fā)展方向與政策。該產(chǎn)品通過(guò)優(yōu)化機(jī)器人的越障過(guò)程與動(dòng)作協(xié)調(diào)，對(duì)機(jī)器人伸縮、擺臂、手臂開(kāi)合和機(jī)器人制動(dòng)等操作過(guò)程都進(jìn)行了認(rèn)真分析與設(shè)計(jì)，綜合應(yīng)用電機(jī)并行控制策略，不僅極大提高了機(jī)器人的越障效率，同時(shí)減小了機(jī)器人的功率損耗，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。
2016年8月，應(yīng)南方電網(wǎng)合作邀請(qǐng)，本團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了能夠在220kV 架空輸電線路現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境正常運(yùn)行的高壓輸電線路巡檢機(jī)器人。該技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)專利4項(xiàng)，授權(quán)2項(xiàng)，實(shí)質(zhì)審核2項(xiàng)，并已形成技術(shù)轉(zhuǎn)讓，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益22.6萬(wàn)元。
本機(jī)器人在山東景陽(yáng)智能機(jī)器人有限公司進(jìn)行市場(chǎng)推廣及應(yīng)用示范。經(jīng)用戶反映深受市場(chǎng)歡迎，具有較好的市場(chǎng)推廣前景。
近年來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)投資增加，國(guó)家對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展愈加重視，可以預(yù)見(jiàn)對(duì)高壓輸電線路巡檢機(jī)器人的應(yīng)用將帶來(lái)市場(chǎng)增長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。高壓輸電線路巡檢機(jī)器人高效安全、自動(dòng)化程度高的顯著優(yōu)點(diǎn)引起了國(guó)家有關(guān)部門的高度重視，可以說(shuō)高壓輸電線路巡檢機(jī)器人正處于生命周期的成長(zhǎng)期，未來(lái)發(fā)展前景十分廣闊。