[1]陈继祥,陈 冉,张自伟,等.农网配电网架空线路机器人攀爬机构参数优化研究[J].机械与电子,2022,(04):26-30.
　CHEN Jixiang,CHEN Ran,ZHANG Ziwei,et al.Research on Parameter Optimization of Robot Climbing Mechanism for Overhead Line of Rural Power Distribution Network[J].Machinery & Electronics,2022,(04):26-30.
点击复制

农网配电网架空线路机器人攀爬机构参数优化研究()
分享到：

机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2022年04期
页码:
26-30
栏目:
设计与研究
出版日期:
2022-04-27

文章信息/Info

Title:
Research on Parameter Optimization of Robot Climbing Mechanism for Overhead Line of Rural Power Distribution Network
文章编号:
1001-2257 ( 2022 ) 04-0026-05
作者:
陈继祥 1 ; 陈 冉 2 ; 张自伟 1 ; 盛启玉 3 ; 牟宪民 3
1. 国家电网连云港供电公司东海供电分公司,江苏 连云港 223000 ; 2. 保定理工学院电气工程与自动化学院,河北 保定 071000 ;3. 大连理工大学电气工程学院,辽宁 大连 116024
Author(s):
CHEN Jixiang1 ;  CHEN Ran2 ;  ZHANG Ziwei1 ;  SHENG Qiyu3 ;  MU Xianmin2
(1.Donghai Company , National Grid Lianyungang Power Ltd. , Lianyungang 223000 , China ; 2.School of Electrical Engineering , Baoding University of Technology , Baoding 071000 , China ; 3.School of Electrical Engineering , Dalian University of Technology , Dalian 116024 , China )
关键词:
农网配电网; 架空线路; 有限元模型; 机器人; 攀爬机构; 参数优化
Keywords:
rural power distribution network ;  overhead line ;  finite element model ;  robot ;  climbing mechanism ;  parameter optimization
分类号:
TP242
文献标志码:
A
摘要:
为了提升农网配电网架空线路机器人的综合性能,提出了一种新的农网配电网架空线路机器人攀爬机构参数优化方法。使用 Creo Parametric 软件构建农网配电网架空线路机器人攀爬机构的三维模型,在 Workbench 中导入该模型,通过网格划分完成攀爬机构有限元模型构建;根据所构建的模型对机器人攀爬机构实施有限元分析,分析攀爬机构的应力分配与整体变形情况;在攀爬机构的参数优化中,在确定相关设计变量后构建参数优化目标函数,通过枚举法求解参数优化目标函数,获取优化后的参数取值。仿真测试结果表明,设计方法实现了攀爬状态下驱动力矩的提升、加速度的平稳化、竖直方向相对质心位置的降低以及攀爬速度的提升,说明该方法可以有效提升农网配电网架空线路机器人的综合性能,有一定实际意义。
Abstract:
In order to improve the comprehensive performance of overhead line robot in rural distribution network , a new parameter optimization method of climbing mechanism of overhead line robot in rural distribution network is proposed.The three-dimensional model of robot climbing mechanism for overhead line of rural distribution network is constructed by using Creo Parametric software.The model is imported into the Workbench , and the finite element model of the climbing mechanism is built through meshing.According to the constructed model , the finite element analysis of the robot climbing mechanism is carried out to analyze the stress distribution and overall deformation of the climbing mechanism.In the parameter optimization of climbing mechanism , the parameter optimization objective function is constructed after determining the relevant design variables , and the parameter optimization objective function is solved by enumeration method to obtain the optimized parameter value.The simulation test results show that the design method can improve the driving torque , stabilize the acceleration , reduce the relative centroid position in the vertical direction and improve the climbing speed.It shows that this method can effectively improve the comprehensive performance of the overhead line robot in rural power distribution network , and has a certain practical significance.

参考文献/References:

[ 1 ] 王怡爽,苑朝,翟永杰 . 一种新型架空输电线路巡检机器人的机构设计[ J ] . 西北工业大学学报, 2020 , 38 ( 5 ):1105-1111.

[ 2 ] 王汝贵,袁吉伟,戴建生 . 仿生爬树机器人髋关节运动精度可靠性分析与优化[ J ] . 机械设计与研究, 2019 , 35( 1 ): 53-60.
[ 3 ] 李洲骕,郭为忠,马春翔 . 一种新型停车机器人搬运机构运动设计与优化研究[ J ] . 机械设计, 2020 , 37 ( 4 ): 1-9.
[ 4 ] 武瑾,庄劲武,袁志方 . 基于电磁耦合双线圈模型电磁斥力机构结构参数的优化分析[ J ] . 电力自动化设备,2019 , 39 ( 6 ): 205-211.
[ 5 ] 何豪,宋兴国,曹中清,等 . 六足机器人攀爬楼梯的路径优化步态控制 [ J ] . 信息与控制,2020 , 49 ( 6 ): 688-696 , 707.
[ 6 ] 赵章焰,李钟谷,吴占稳 . 攀爬机器人磁吸附组件优化设计与仿真[ J ] . 机械设计与研究, 2019 , 35 ( 5 ): 184-189.
[ 7 ] 韩以伦,丁行文,黄性松,等 . 医疗辅助移位机器人剪式升降机构的优化设计与分析[ J ] . 科学技术与工程,2020 , 20 ( 29 ): 11937-11942.
[ 8 ] 马致远,朱伟,李寒冰,等 . 一种三平移并联机器人机构的多目标优化设计[ J ] . 机械传动, 2019 , 43 ( 2 ): 50-54.
[ 9 ] 卫晓东,李易,李祺,等 . 输电线路杆塔攀爬巡视机器人研制[ J ] . 中国电力, 2020 , 53 ( 11 ): 162-167. [ 10 ] 李军,庄红军,刘帅,等 . 基于电磁吸附的输电线路角钢塔攀爬机器人结构设计[ J ] . 机床与液压, 2020 , 48( 5 ): 44-48.
[ 11 ] 张硕,姚建涛,许允斗,等 . 形态可重构移动机器人行走机构设计与分析[ J ] . 农业机械学报, 2019 , 50 ( 8 ):418-426.
[ 12 ] 吴伟,李博,刘娜娜,等 . 轮式牵引机器人优化设计及运动特性分析[ J ] . 系统仿真学报, 2020 , 32 ( 5 ): 918-926.
[ 13 ] 邢利辉,王亚慧,邓蕊 . 管道探测蛇形机器人控制系统设计及仿真[ J ] . 小型微型计算机系统, 2020 , 41 ( 6 ):1340-1344.
[ 14 ] 游斌弟,温晓雷,刘育强,等 . 空间细胞机器人面向桁架在轨攀爬步态分析[ J ] . 宇航学报, 2020 , 41 ( 5 ): 521-530.
[ 15 ] 秦海伟,陆从飞,蒋永生,等 . 轨道式攀爬机器人系统设计与图像 处理 [ J ] . 中国安全科学学报,2019 , 29( 7 ): 117-122.
[ 16 ] 张慧敏,薛琛,郭兴召 . 基于工业机器人的线束自动缠绕机构运动特性研究[ J ] . 机床与液压, 2020 , 48 ( 9 ): 5-9.

相似文献/References:

[1]胡 聪１,凌 烈２,３,等.面向悬垂绝缘子串更换任务的机器人机构设计与优化[J].机械与电子,2019,(09):75.
　,,et al.Design and Optimization of Robot Mechanism for Suspension Insulator String Replacement Task[J].Machinery & Electronics,2019,(04):75.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2021-09-26
基金项目:国网江苏省电力有限公司科技项目( J2020139 )
作者简介:陈继祥 ( 1968- ),男,江苏连云港人,高级工程师,研究方向为带电作业安全;陈 冉 ( 2000- ),男,江苏连云港人,研究方向为电力系统及其自动化;张自伟 ( 1982- ),男,江苏连云港人,高级工程师,研究方向为带电作业安全;盛启玉 ( 1997- ),男,辽宁海城人,硕士研究生,研究方向为电力系统及其自动化;牟宪民 ( 1973- ),男,黑龙江巴彦人,博士,副教授,研究方向为电力系统及其自动化。
更新日期/Last Update: 2022-04-28