電力機器人創(chuàng)新設計與制作

目錄
前言
第1章配電線路絕緣包裹機器人1
1.1項目目標1
1.2國內外研究概況1
1.2.1技術發(fā)展歷史及國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1
1.2.2國內其他研究單位的研究情況4
1.3項目簡介5
1.4工作原理6
1.4.1原理簡述6
1.4.2配電線路絕緣包裹裝置6
1.5結構設計與加工9
1.5.1升降機構設計9
1.5.2行走機構設計9
1.5.3包裹機構設計10
1.6控制系統(tǒng)10
1.6.1電路硬件設計10
1.6.2方案設計11
1.7工作驗證與評價12
1.8創(chuàng)新點分析17
第2章基于旋翼機器人的電廠盤煤裝置19
2.1項目目標19
2.2國內外研究概況19
2.3項目簡介20
2.4工作原理21
2.5結構設計與加工21
2.5.1室外無人機盤煤方案21
2.5.2室內吊艙盤煤方案25
2.6控制系統(tǒng)25
2.6.1無人機盤煤25
2.6.2機器人盤煤29
2.6.3吊艙盤煤29
2.7工作驗證與評價30
2.8創(chuàng)新點分析31
第3章風機塔筒清潔機器人32
3.1項目目標32
3.2項目簡介32
3.3總體設計33
3.4創(chuàng)新點分析43
第4章具有三維重建功能的電纜隧道機器人44
4.1項目目標44
4.2國內外研究狀況44
4.3項目介紹46
4.4工作原理47
4.5結構設計與加工47
4.5.1設計要求47
4.5.2總體結構設計47
4.5.3移動系統(tǒng)48
4.5.4減速電動機選型49
4.5.5輪轂設計49
4.5.6升降系統(tǒng)50
4.5.7剪叉連桿機構設計50
4.5.8升降電動機選型51
4.5.9視覺單元53
4.5.10雙目攝像機53
4.5.11兩軸云臺設計54
4.5.12LED燈選型54
4.6車身主體54
4.6.1控制系統(tǒng)55
4.6.2控制模塊55
4.6.3電源模塊56
4.6.4通信模塊57
4.6.5視覺模塊58
4.7雙目立體視覺系統(tǒng)59
4.7.1常用坐標系59
4.7.2攝像機的非線性模型61
4.7.3雙目立體標定61
4.7.4張正友標定方法63
4.7.5相對位姿求解65
4.7.6標定步驟與結果分析66
4.7.7立體匹配68
4.7.8約束準則68
4.7.9SGBM匹配算法69
4.7.10匹配步驟與結果分析69
4.8工作驗證與評價70
4.8.1樣機總裝70
4.8.2樣機性能試驗71
4.9創(chuàng)新點分析74
第5章輸電鐵塔自主攀爬機器人75
5.1項目目標75
5.2國內外研究概況75
5.3項目簡介76
5.4機械結構設計與加工76
5.4.1機器人腿部結構設計77
5.4.2機器人機身結構設計79
5.4.3機器人關節(jié)動作器設計80
5.4.4機器人足端吸附結構設計81
5.4.5輸電鐵塔自主攀爬機器人足端電磁鐵的選擇83
5.5輸電鐵塔自主攀爬機器人電路硬件設計85
5.5.1主控電路 STM32F103RCT6 小系統(tǒng)85
5.5.2機器人穩(wěn)壓模塊86
5.5.3機器人固態(tài)繼電器控制電路86
5.5.4壓力傳感器87
5.5.5激光測距模塊87
5.5.6攝像頭模塊88
5.5.7姿態(tài)檢測模塊89
5.6控制系統(tǒng)89
5.6.1軟件系統(tǒng)總體設計89
5.6.2RobotControl下位機軟件的開發(fā)90
5.6.3機器人各個模塊初始化90
5.6.4機器人數(shù)據(jù)發(fā)送93
5.6.5機器人攀爬動作執(zhí)行93
5.6.6RobotControl上位機控制軟件的開發(fā)93
5.6.7RobotControl上位機串口調試軟件設計93
5.7工作驗證與評價95
5.7.1上位機調試機器人95
5.7.2下位機向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)97
5.7.3下位機與機械系統(tǒng)的調試97
5.8創(chuàng)新點分析98
第6章隱蔽工程探測成像裝置99
6.1項目目標99
6.2國內外研究概況99
6.3項目簡介100
6.4工作原理100
6.4.1總體方案原理100
6.4.2裝置內部原理100
6.4.3電磁法實現(xiàn)原理101
6.5結構設計與加工102
6.5.1外觀設計102
6.5.2金屬探測系統(tǒng)設計103
6.5.3激光測距模塊設計104
6.5.4供電系統(tǒng)設計105
6.5.5人機交互模塊設計105
6.5.6藍牙數(shù)據(jù)傳輸模塊設計106
6.6控制系統(tǒng)107
6.6.1單片機控制系統(tǒng)107
6.6.2軟件控制系統(tǒng)107
6.7工作驗證與評價110
6.7.1使用方法110
6.7.2系統(tǒng)測試111
6.8創(chuàng)新點分析113
第7章電力施工作業(yè)現(xiàn)場全過程監(jiān)控系統(tǒng)114
7.1項目目標114
7.2國內外研究概況114
7.3項目簡介114
7.4工作原理115
7.4.1總體設計115
7.4.2電力施工作業(yè)現(xiàn)場全過程監(jiān)控系統(tǒng)模塊部分115
7.5結構設計與加工116
7.5.1外殼包裝結構116
7.5.2底座設計117
7.5.3紅外探測裝置結構設計117
7.5.4紅外線聲光報警器裝置的結構設計118
7.5.5攝像頭拍照錄像裝置的結構設計118
7.6控制系統(tǒng)120
7.6.1手機終端App的設計120
7.6.2主控板實時控制122
7.7工作驗證與評價123
7.7.1視頻信息采集功能驗證123
7.7.2無線傳輸功能驗證124
7.7.3解碼和回傳功能驗證124
7.7.4監(jiān)控警示功能驗證124
7.8創(chuàng)新點分析124
第8章基于Lora擴頻的便攜式繼電保護校驗儀125
8.1項目研發(fā)背景125
8.2國內外研究概況125
8.3項目簡介126
8.4工作原理126
8.5結構設計與加工127
8.6控制系統(tǒng)132
8.6.1主設備單元132
8.6.2子設備單元136
8.6.3模擬斷路器138
8.7工作驗證與分析142
8.7.1電路功能測試結果及分析142
8.7.2現(xiàn)場應用測試結果及分析143
8.8創(chuàng)新點分析145
第9章變電站二次多芯線纜智能對線器146
9.1項目目標146
9.2國內外研究概況147
9.3項目簡介148
9.4工作原理150
9.5設計與加工制造151
9.5.1原理仿真152
9.5.2原理圖的繪制152
9.5.3版電路板的繪制152
9.5.4第二版電路板的繪制152
9.5.5殼體的制作157
9.6控制系統(tǒng)157
9.6.1裝置主機控制系統(tǒng)158
9.6.2裝置輔機控制系統(tǒng)161
9.7工作驗證與分析162
9.7.1檢測步驟（以測四芯線纜為例）162
9.7.2電量檢測及充電測試164
9.8創(chuàng)新點分析165