電力架線機(jī)器人調(diào)查報(bào)告

摘 第一 前 第二 整機(jī)概要設(shè) 機(jī)架設(shè) 動(dòng)力系 保護(hù)系 第三 整機(jī)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè) 機(jī)架設(shè) 電壓保護(hù)系統(tǒng)設(shè) 第四 架線的方 第五 主要的技術(shù)參 第六 系統(tǒng)待改進(jìn)的問(wèn) 第七 作品的科學(xué)性先進(jìn) 第八 作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu) 第九 適應(yīng)范圍及推廣前景的技術(shù)性說(shuō) 適應(yīng)范 第十 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù) 第十一 研究進(jìn)度安 第十二 參考資 致 使用的動(dòng)力系統(tǒng)是好盈鉑金30A電調(diào)、飛越Tarot1555碳纖維折疊便攜帶；加裝高亮LED燈，在能見度低的地點(diǎn)仍然能完成任務(wù)；采程進(jìn)行實(shí)際的電力架線任務(wù)、同時(shí)參與安康電力架線任務(wù)；：架線難度線特點(diǎn)場(chǎng)前第一項(xiàng)目實(shí)施的背拖動(dòng)電纜架線。這種方受到各方面不可抗力的因素限制，造成很大程度的工時(shí)延誤和不小的經(jīng)濟(jì)損（圖1-1例如在穿過(guò)農(nóng)田時(shí)，造成植被破壞。其次在穿越高速路或公路（圖1-3）時(shí)，需要多方協(xié)調(diào)使鐵路公路暫時(shí)停運(yùn)后才能施工架線還有在中低壓線時(shí)，也是要協(xié)調(diào)中低壓暫時(shí)停電，才能施工；在河流時(shí)，情況更為復(fù)雜通常是采用動(dòng)力傘架線，系數(shù)很大（圖1-4）在山坳時(shí)，施工人員只能沿崎嶇的山路拖動(dòng)電纜到對(duì)面山上的塔（圖1-2施1-11-2山坳1-31-31-4項(xiàng)目實(shí)施的目預(yù)期成第二機(jī)概要設(shè)機(jī)架設(shè)控制系統(tǒng)設(shè)其中預(yù)留接口聯(lián)接GPS模塊圖像傳輸模塊和疊加模（OSD動(dòng)力系制線則連接在主控制器的信號(hào)輸出端的每個(gè)通道用杜邦線聯(lián)接到主控制器。當(dāng)發(fā)出指令（脈寬調(diào)制信號(hào)）時(shí)，接收機(jī)收到指令，并通過(guò)主控制器將信號(hào)傳遞給電調(diào)。電調(diào)收到信保護(hù)系保護(hù)系統(tǒng)包括：失控返航保護(hù)、二級(jí)低壓保護(hù)、低 第三機(jī)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)機(jī)架設(shè)機(jī)架設(shè)3-1如圖3-1所示飛行機(jī)構(gòu)包括1、4112盤式電機(jī)2、30A電子構(gòu)6懸臂固定在折疊機(jī)構(gòu)上在電機(jī)和電機(jī)連接處接有短起落架。在非工作時(shí)6個(gè)折疊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)6懸臂與機(jī)身垂直，此時(shí)電力架線機(jī)器人處于折疊狀態(tài)（如圖3-2中心板平行，此時(shí)電力架線機(jī)器人完全展開，即可完成飛行動(dòng)作（3-3

3-23-3折疊機(jī)構(gòu)設(shè)3-4為折疊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中1是轉(zhuǎn)動(dòng)部件預(yù)留孔、2是銷軸孔線機(jī)器人懸臂折疊至與機(jī)身垂直處（如圖3-33-4投放機(jī)構(gòu)設(shè)圖3-5鎖住狀 圖3-6投放分離狀在圖3-51為機(jī)架、2為搖臂、3為連桿、4為滑桿5為繩索。當(dāng)鎖扣脫離，完成投放動(dòng)作（圖3-6（機(jī)構(gòu)圖動(dòng)作圖最大拉力值為0.4kN，動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間小于1s。下圖為實(shí)際投放示意圖，3-73-6防繞線結(jié)構(gòu)設(shè)有可能會(huì)纏繞飛行器的螺旋槳造成事故故進(jìn)行了放繞線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以350g最佳），使飛行器與重物之間的繩索盡量保持豎直。這就可電氣結(jié)構(gòu)設(shè)控制回控制回路如圖3-7，1為主控器、2為L(zhǎng)ED模塊、3為電子調(diào)速源管理模塊、7為指南針模塊、8為普通。3-7圖像傳在工作過(guò)程會(huì)進(jìn)行長(zhǎng)距離飛行有時(shí)在大霧天能見度情況下，所以會(huì)需要第一人稱主視（它是一種基于航空模型或者車輛模型上加裝無(wú)線頭回傳設(shè)備，在地面看屏幕操控模型的技術(shù)，簡(jiǎn)稱過(guò)顯示屏中的畫面來(lái)六軸的飛行姿態(tài)，以提高工作效率。在遠(yuǎn)距人機(jī)身下側(cè)的機(jī)捕捉實(shí)時(shí)畫面?zhèn)鬏數(shù)讲倏厝藛T的顯示器動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)電壓的線損，同時(shí)降低了電機(jī)的轉(zhuǎn)速，增大了電機(jī)的扭矩。選用10000mah6S1P鋰聚合物電池。選擇型號(hào)為4110S，KV400的盤式電機(jī)。測(cè)得全油門負(fù)載90電調(diào)選用：試驗(yàn)測(cè)得的最大電流為26A，所以選用30A盈鉑金槳葉選用：得益于電機(jī)和電池的支持，槳葉的尺寸可以選到（槳徑15螺距為5.5）的槳葉通過(guò)測(cè)得各種槳葉的數(shù)據(jù)可得，DJI1555碳纖槳效率最高。比其他型號(hào)的1555槳效率高10%，比折疊槳高30%到40%。下表為動(dòng)力最佳配比的測(cè)試數(shù)據(jù)電池電壓電流推力功率力效1234567893-由測(cè)試數(shù)據(jù)，可進(jìn)行續(xù)航能力的預(yù)計(jì)算整機(jī)重量為4.8kg，所以單一懸臂的負(fù)載為800g，差800g的電流為4A,則總電流為24A,電池容量為10000mah，即10ah。則續(xù)航時(shí)間為t=10/24h=25min。經(jīng)驗(yàn)證，實(shí)際可達(dá)18鐘。內(nèi)置電調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)飛機(jī)飛行狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)圖像傳輸模塊（OSD）可以將頭的圖像實(shí)時(shí)傳回到地面的屏幕上，疊加模塊可以GPS、電池和主控制器的信息，并且疊加電壓保護(hù)系統(tǒng)設(shè)架線機(jī)器人有一級(jí)低壓、二級(jí)低壓自主降落有兩種方式1、一級(jí)低壓主控制器可設(shè)置一級(jí)低壓該機(jī)使用的6S1P電池滿電電壓25.2V，使用時(shí)安全放電到22.2V。所以一級(jí)低壓可設(shè)為22.2V。當(dāng)時(shí)LED塊紅燈快閃。當(dāng)操控員看到此信號(hào)時(shí)，則盡快返航降落。2、二級(jí)低壓自主降落該保護(hù)一般在遇到突發(fā)的天氣情況時(shí)使用，如大風(fēng)、大雨，致使LED若需懸停則門到90%以上方可懸停如果不在視距范圍內(nèi)，則可通過(guò)GPS信號(hào)找回飛機(jī)。電壓設(shè)該機(jī)使用的futabaT14SG就有電壓回能可設(shè)置低壓22.2V，當(dāng)檢測(cè)動(dòng)力電池到達(dá)該電壓，會(huì)將該信息回傳到器，此時(shí)會(huì)發(fā)出響聲，促使操作員返航。第四線的方一級(jí)牽引繩規(guī)格：直徑3mm聚四氟乙烯繩索，破斷力250T，重量二級(jí)牽引繩規(guī)格直徑6mm聚四氟乙烯繩索破斷力1000T，重量三級(jí)牽引繩規(guī)格：直徑25平方毫米細(xì)鋼絲，破斷力3815T，重量導(dǎo)線規(guī)格：一般對(duì)于高壓線，常用的是110kv、330kv、每公里的導(dǎo)線自重分別348kg/km、404kg/km、488kg/km操作步驟為：將第一級(jí)3mm聚四氟乙烯繩索聯(lián)接該機(jī)的投放機(jī)構(gòu)上然后該機(jī)豎直起飛A架直線飛往B架然后將繩索投放,最后用細(xì)鋼絲推動(dòng)電纜到達(dá)B架，然后架線。如圖所示：4-14-2第五要的技術(shù)參便攜式電力架線機(jī)器人尺電力架線機(jī)器人單個(gè)懸臂長(zhǎng)度電力架線機(jī)器人折疊后總高度折疊后的裝箱（圖4-3）尺寸長(zhǎng)×寬×高5-1單個(gè)電機(jī)的測(cè)試數(shù)據(jù)：推力3.17kg空載自重最大橫向移度動(dòng)速12m/s續(xù)航能力18分飛行半徑故障應(yīng)急處槳葉破電池電壓保主控制器可設(shè)置一級(jí)低壓該機(jī)使用的6S1P電池滿電電壓為25.2V，使用時(shí)安全放電到22.2V。所以一級(jí)低壓可設(shè)為22.2V。當(dāng)主控制器檢測(cè)到電壓到22.2V時(shí)，主控制器會(huì)發(fā)出指令給LED模塊，此時(shí)LED塊紅燈快閃。當(dāng)操控員看到此信號(hào)時(shí)，則盡快返航降落。二級(jí)低壓自主降落常被用在，如大風(fēng)、大雨，致使一級(jí)保護(hù)無(wú)法LED若需懸停則門到90%以上方可懸停如果不在視距范圍內(nèi)，則可通過(guò)GPS信號(hào)找回飛機(jī)。該機(jī)使用的futabaT14SG自帶有電壓回能。可設(shè)置低壓為22.2V，當(dāng)檢測(cè)動(dòng)力電池到達(dá)該電壓，會(huì)將該信息回傳到，此時(shí)會(huì)發(fā)出響聲，促使操作員返航。自動(dòng)返主控制器在丟失信號(hào)時(shí)有自動(dòng)返航功能。其具體步驟為架線機(jī)器人自動(dòng)將起飛地點(diǎn)記錄為返航點(diǎn)當(dāng)在距離過(guò)遠(yuǎn)或有物遮擋3s20米然后返回起飛位置。當(dāng)?shù)竭_(dá)起飛位置后懸停15s然后緩緩下落。相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)回傳顯圖像傳輸模塊（OSD）用于相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的回傳，并顯示在可以將頭的圖像實(shí)時(shí)傳回到地面的屏幕上，疊加模塊可以GPS、電池和主控制器的信息，并且疊加到圖像數(shù)據(jù)中傳回。其中有GPS的個(gè)數(shù)飛行器高度距離起飛地點(diǎn)的距離飛行器的速度、電池的電壓。第六統(tǒng)待改進(jìn)的問(wèn)作過(guò)程中出現(xiàn)，甚至發(fā)生事故。飛行，造成事故。解決方法是在繩索距該機(jī)5米處固定一重物使該繩索盡量豎直，如圖6-6-第七品的科學(xué)性先進(jìn)線范圍內(nèi)，使得電力架線機(jī)器人不能安全飛行。此時(shí)我們采用了實(shí)時(shí)的傳輸?shù)讲僮魇值娘@示屏幕上操作手通過(guò)實(shí)時(shí)傳輸圖像并且，，只第八品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)作品的技術(shù)特點(diǎn)圖像處理分電力架線機(jī)器人在架線工作過(guò)程中會(huì)進(jìn)行長(zhǎng)距離飛行，第三人稱FP（第一人稱視角操作手通過(guò)顯示屏中的畫面來(lái)電力架線機(jī)器人的飛行姿態(tài)，以提高工作效率，并增加了安全性。系，控設(shè)備的電壓，當(dāng)飛行電壓或者設(shè)備的電壓低于我們?cè)O(shè)定值時(shí)落。避免該機(jī)發(fā)生失控飛丟甚至傷人的發(fā)生。，便攜式的折疊機(jī)銷軸穿過(guò)懸臂上的定位孔與機(jī)架上的定位孔，鎖定懸臂R銷固定銷軸。需要折疊時(shí)，拆掉R銷和銷軸，細(xì)節(jié)圖如圖8-1：8-1短起落架設(shè)飛行器使用起落架長(zhǎng)度僅有13cm，共4對(duì)在保證飛機(jī)性能的同時(shí)使用鋁制方管懸臂視覺導(dǎo)航系此次電力架線機(jī)器人的設(shè)計(jì)過(guò)程中，針對(duì)天等能見度很低的式電機(jī)下方均貼有高亮度LED燈，發(fā)光強(qiáng)度好，可視距離較長(zhǎng)，可達(dá)到1KM。方便在日安等能見度較低的天氣執(zhí)行任務(wù)（如圖8-8-2LED防雨設(shè)8-3作品的優(yōu)勢(shì)便攜式電力架線機(jī)器人和傳統(tǒng)人工架線相和傳統(tǒng)人工架線相比，架線時(shí)間從一周到兩周縮短到5-10分鐘便攜式電力架線機(jī)器傳統(tǒng)人工地面引從原來(lái)的人力投入20少到5，地面賠付從幾萬(wàn)元縮減到0，跨植被的情況下架線下表8-2映的是便攜式電力架線機(jī)器人與傳統(tǒng)便攜式電力架線機(jī)器傳統(tǒng)人工地面引材料成增加尼龍牽引牽引鋼投用設(shè)空中架線機(jī)器人力牽時(shí)間估計(jì)(兩塔間5~10分一周到兩周左下方植保破地面賠無(wú)賠幾萬(wàn)元（差異較大人身安無(wú)無(wú)下方有電不停全程停下方有公簡(jiǎn)易回形保護(hù)回形過(guò)線架和保護(hù)大風(fēng)天氣(五級(jí)正常施可以施下雨天正常施可以施場(chǎng)地要5米見方安全起無(wú)工作人員要大學(xué)畢業(yè)生經(jīng)3天培可以安全使/貓頭式塔架穿可/投放點(diǎn)位精/懸停交可/表8-2便攜式電力架線機(jī)器人與傳統(tǒng)人工地面引線的各指標(biāo)對(duì)便攜式電力架線機(jī)器人和動(dòng)力傘相與動(dòng)力傘架線方式相比其投入設(shè)備投入縮減架線時(shí)間縮短分鐘。動(dòng)力傘對(duì)操作員要求時(shí)間較高，時(shí)間周期較長(zhǎng)。起飛需較長(zhǎng)的跑道，對(duì)場(chǎng)地要求高。下表8-3反映的是便攜式電力架線機(jī)便攜式電力架線機(jī)器動(dòng)力傘方式引材料成增加尼龍牽引增加尼龍牽引投用設(shè)空中架線機(jī)器單人動(dòng)力時(shí)間估計(jì)(兩塔便攜式電力架線機(jī)器動(dòng)力傘方式引材料成增加尼龍牽引增加尼龍牽引投用設(shè)空中架線機(jī)器單人動(dòng)力時(shí)間估計(jì)(兩塔間5~10分20~50分下方植保保地面賠無(wú)賠無(wú)賠人身安無(wú)下方有電不停不停下方有公簡(jiǎn)易回形保護(hù)簡(jiǎn)易回形保護(hù)大風(fēng)天氣(五級(jí)正常施極下雨天正常施可以施場(chǎng)地要5米見方安全起30米起降工作人員要大學(xué)畢業(yè)生經(jīng)過(guò)3天訓(xùn)可以安全使專業(yè)飛貓頭式塔架穿可不可投放點(diǎn)位精難以準(zhǔn)懸停交可不可8-3便攜式電力架線機(jī)器人與直升機(jī)相便攜式電力架線機(jī)器直升機(jī)方式引材料成增加尼龍牽引增加尼龍牽引投用設(shè)空中架線機(jī)器小型直升時(shí)間估計(jì)(兩塔間5~10分30分鐘到90分下方植保保地面賠無(wú)賠無(wú)賠人身安無(wú)安全隱下方有電不停不停下方有公簡(jiǎn)易回形保護(hù)簡(jiǎn)易回形保護(hù)大風(fēng)天氣(五級(jí)正常施極不能施下雨天正常施可以施場(chǎng)地要5米見方安全起200平便攜式電力架線機(jī)器直升機(jī)方式引材料成增加尼龍牽引增加尼龍牽引投用設(shè)空中架線機(jī)器小型直升時(shí)間估計(jì)(兩塔間5~10分30分鐘到90分下方植保保地面賠無(wú)賠無(wú)賠人身安無(wú)安全隱下方有電不停不停下方有公簡(jiǎn)易回形保護(hù)簡(jiǎn)易回形保護(hù)大風(fēng)天氣(五級(jí)正常施極不能施下雨天正常施可以施場(chǎng)地要5米見方安全起200平米的停機(jī)工作人員要大學(xué)畢業(yè)生經(jīng)過(guò)3天訓(xùn)可以安全使專業(yè)飛貓頭式塔架穿可不可投放點(diǎn)位精難以準(zhǔn)懸停交可可8-4第九章適應(yīng)范圍及推廣前景的技術(shù)性說(shuō)適應(yīng)范攜式電力架線機(jī)器人加上了成飛行控制系統(tǒng)使得飛機(jī)操作簡(jiǎn)單推廣前景的技術(shù)性說(shuō)架線的過(guò)程多在山區(qū)，對(duì)于設(shè)備的要求高，所以此款便攜式線機(jī)器人配備了成飛行控制系統(tǒng)飛行穩(wěn)定飛行簡(jiǎn)單對(duì)架線10KG第十章市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)市場(chǎng)分以一個(gè)張力段（500m）施工為例分264無(wú)364無(wú)484無(wú)84無(wú)10無(wú)4無(wú)104無(wú)2104無(wú)工方式的一周左右縮減到一天以內(nèi)，投入人力從原來(lái)的10人左減到5，