近日，國網(wǎng)山東省電力公司在濟(jì)南市組織召開了由電科院、山東魯能智能技術(shù)有限公司完成的“變電站帶電檢修機(jī)器人平臺(tái)研制及應(yīng)用”、“架空輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人”科技成果鑒定會(huì)。鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為兩項(xiàng)科技成果均達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，具有廣闊的應(yīng)用前景。
北京航空航天大學(xué)教授王中宇擔(dān)任鑒定委員會(huì)主任委員。由國家核電技術(shù)公司研究員樊勝、北方工業(yè)大學(xué)教授鐵軍等資深專家組成的鑒定委員會(huì)，聽取了項(xiàng)目組的研究工作報(bào)告、技術(shù)總結(jié)報(bào)告、測試報(bào)告和查新報(bào)告等，并進(jìn)行了提問與答辯。
“變電站帶電檢修機(jī)器人平臺(tái)研制及應(yīng)用”項(xiàng)目基于移動(dòng)絕緣升降機(jī)構(gòu)的無固定基座機(jī)械臂技術(shù)，研制出一種變電站帶電檢修機(jī)器人平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了非結(jié)構(gòu)化復(fù)雜環(huán)境機(jī)器人作業(yè)時(shí)大范圍快速移動(dòng)和近距離精確定位的功能；研制出一種機(jī)械臂與絕緣桿件相結(jié)合的主被動(dòng)串并聯(lián)新型機(jī)構(gòu)，利用被動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)自由度和阻尼，解決了作業(yè)過程中末端持重大、懸臂桿件長、支撐點(diǎn)遠(yuǎn)離重心等難以穩(wěn)定的問題，提高了作業(yè)精度和安全性；設(shè)計(jì)出一種絕緣升降臂、機(jī)械臂絕緣支撐和專用工具絕緣桿件相結(jié)合的絕緣結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)機(jī)器人本體和鄰相帶電設(shè)備的絕緣安全防護(hù)，保證了帶電作業(yè)時(shí)的機(jī)器人系統(tǒng)安全和電網(wǎng)安全；采用了一種智能人機(jī)共融的機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，解決了帶電作業(yè)機(jī)器人自主控制與人機(jī)協(xié)作的智能交互難題。
截至目前，該項(xiàng)目已授權(quán)專利9項(xiàng)，其中發(fā)明專利6項(xiàng)，實(shí)用新型專利3項(xiàng)，授權(quán)軟件著作權(quán)4項(xiàng)，發(fā)表論文5篇，其中核心期刊2篇，EI收錄論文3篇。該項(xiàng)目已應(yīng)用于變電站帶電檢修作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了絕緣子清掃、RTV噴涂、絕緣子零值檢測、變壓器滅火裝置充氮等作業(yè)，具有很好的應(yīng)用推廣價(jià)值。鑒定委員會(huì)建議進(jìn)一步提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作的靈活性和自主性，加快產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
“架空輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人”科技成果來源于省公司科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目《基于機(jī)器人的架空輸電線路帶電作業(yè)新技術(shù)研究》，在架空輸電線路機(jī)器人越障、帶電作業(yè)、感應(yīng)取電等方面取得了重要技術(shù)突破和創(chuàng)新，研制成功了架空輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人，為我國電網(wǎng)帶電檢修提供了一種新技術(shù)、新方法和新裝置。架空輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人采用遙控的方式，能夠沿架空地線、單根導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線往復(fù)移動(dòng)，進(jìn)行可見光檢測、紅外檢測、斷股修補(bǔ)、螺栓緊固、異物清理等帶電作業(yè)，具備感應(yīng)取電能力，可以在500千伏線路上帶電運(yùn)行。
該科技成果的創(chuàng)造性和先進(jìn)性體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：提出了一種面向架空輸電線路的雙框架式越障機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了序列化操作模式、自動(dòng)負(fù)載平衡、安全互鎖機(jī)制等自動(dòng)控制方案，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人對防振錘、間隔棒、懸垂線夾、航空標(biāo)志球等障礙物的穩(wěn)定、可靠跨越；通過優(yōu)化配置鐵芯截面積、繞組匝數(shù)等參數(shù)，研制出一種架空輸電線路感應(yīng)取電裝置，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人在線取電效率的最大化；研制出一種具有雙作業(yè)端的、輕型的、多自由度機(jī)械臂，實(shí)現(xiàn)了架空輸電線路的螺栓緊固、異物清理，以及四分裂導(dǎo)線的斷股修補(bǔ)等帶電作業(yè)。
該科技成果已經(jīng)成功應(yīng)用于架空輸電線路帶電檢修作業(yè)，得到了用戶好評。利用該機(jī)器人進(jìn)行架空輸電線路帶電作業(yè)，不但可以提高工作效率和質(zhì)量，而且對促進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)、提高電網(wǎng)自動(dòng)化作業(yè)水平、保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展均具有重要的戰(zhàn)略意義。鑒定委員會(huì)建議進(jìn)一步擴(kuò)展架空輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人的功能，加快產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
