本项目自2009年起由国家电网公司多次进行立项支持,其中包括:电动乘用车电池自动更换装置及监控系统研究( SGKJ[2011]05,2011.01-2012.12);无人直升机在输电线路巡检中的应用研究(SGKJ[2009196号,2009.01-2010.12);变电站巡检机器人复杂环境适应性技术研究( 2012A-116,2012.01-2012.12);
项目研发单位通过电力机器人相关技术研究,分别完成了输电线路巡检无人机、变电站巡检机器人、带电作业机器人及电动汽车换电机器人的研制工作,实现了机器人在电网的输电、变电、配电、用电各环节的应用。针对复杂的室外环境和多样化的电力设备,项目开发的基于图像的电力设备状态识别检测技术,实现了电力机器人自主检测与作业,,满足了机器人在电网上各环节的应用需求。
成果创新性:
1、针对电网输电、变电、配电、用电各环节运行需求,综合运用机械可靠性设计、多传感器融合、无线通信、非接触检测、导航控制等技术,研制了系列化电力特种机器人,可以代替人工进行巡检和作业,为电网安全运行提供重要的技术支撑。
2、采用多输入多输出运动控制技术,对机械磨损、任务负载、重心等变化有很强的自适应性,对外部扰动具有很强的鲁棒性,运动控制精度高,保证了电力机器人在特殊环境下的可靠稳定运行。
3、创新提出了基于视觉、激光、地理等信息的多传感器融合技术,实现机器人对运行环境的感知,结合最优路径规划算法,研制了机器人目标辨识和自主导航系统,解决了电力机器人在复杂作业环境下的精确定位和导航难题。
4、创新提出了基于图像先验知识的电力关键部件识别、设备状态分析和异常检测算法,构建了设备状态预警模型,实现了电力机器人在非结构环境下对电力设备状态的识别与判断。
5、开发了适用于机器人的系列化带电作业工具,利用多重绝缘防护技术、冗余自由度双向力反馈等技术,完成变电站、配网、输电线路的复杂作业任务,提高了作业效率,保证了人员的作业安全。