The present invention relates to a position and attitude control method for flexible power line maintenance robot under wind load, which realizes the position and attitude control of power line drainage board maintenance robot under the action of flexible line, wind load and strong electromagnetic field. Through the establishment of oblique parabola model of high voltage transmission line, the mathematical expression of the relationship between the sag of flexible wire and the structural parameters of the line is derived. The roll model of the robot under wind load is established, and the mathematical expression of the relationship between the wind yaw angle and the wind load is deduced. The equivalent circuit model of the robot in and out of the electric field is obtained by approximating the robot in the strong electric field. Finally, the BP neural network closed-loop controller is designed, which effectively reduces the flexible environment, wind load and wind load through the dynamic adjustment of the closed-loop control system. The influence of strong electromagnetic field on the position and posture of the robot. The implementation of the invention effectively improves the adaptability of the robot to the working environment and the intelligence of the working process of the robot.
【技术实现步骤摘要】
一种用于风载荷作用下柔性电力线检修机器人位姿控制方法
本专利技术涉及一种用于风载荷作用下柔性电力线检修机器人位姿控制方法,属于智能电网及电力系统行业领域。
技术介绍
高压电力线缆是电能传输的重要通道,其架空悬挂、高电压、大电流,以及它所经历跨越大江大河、穿越崇山峻岭和原始森林的特殊地理环境和恶劣的自然环境会导致线路上防振锤移位与锈蚀、绝缘子污闪、导线散股与断股、耐张线夹引流板/间隔棒螺栓松动等多种不同故障发生。此外,实际输电线路由于施工差异、维修等各种因素导致线路金具结构尺寸发生变化,同时存在异物悬挂、金具变形和异位等导致异构型线路金具的出现,上述随机和不确定性形成了高压电力极端作业环境,严重影响整条线路的供电质量,为保障高压输电线路的安全正常稳定运行,需要定期和不定期地对导线金具及其运行环境进行检修维护和施工作业。代替人工进行检修作业的一种有效方法是采用移动机器人搭载作业机械手及其末端工具,即电力检修作业机器人。经过多年的研究与发展电力作业机器人的作业功能逐渐多样化,系统平台设备逐渐完善和成熟,与此同时,作业智能性问题逐步成为制约其在电力系统实用化及推广应用的主要瓶颈之一,特别是高压电力极端作业环境如柔性导线、随机风载荷、强电磁场等对于作业智能性提出了更高的要求,因此机器人在高压电力极端环境下的位姿运动控制具有重要理论价值与实际意义。目前机器人位姿控制方法大多是在传统PID控制下的工作模式,且难以适应高压输电线路特定的作业环境特别是大柔性、风载荷、强电磁场对于位姿控制的影响。因此,本专利技术提出了一种用于风载荷作用下柔性电力线检修机器人位姿控制方法,可以 ...
【技术保护点】
1.一种用于风载荷作用下柔性电力线检修机器人位姿控制方法,其特征在于对整个作业运动控制过程中的3个机器人位姿影响因素进行了建模与分析,即:柔性输电导线的弧垂数学模型,风载荷作用下机器人的侧倾数学模型,空间强电磁场作用下机器人的等效电路模型。
【技术特征摘要】
1.一种用于风载荷作用下柔性电力线检修机器人位姿控制方法,其特征在于对整个作业运动控制过程中的3个机器人位姿影响因素进行了建模与分析,即:柔性输电导线的弧垂数学模型,风载荷作用下机器人的侧倾数学模型,空间强电磁场作用下机器人的等效电路模型。2.根据权利要求1所述一种用于风载荷作用下柔性电力线检修机器人位姿控制方法,其中柔性输电导线的弧垂数学模型是通过对柔性导线进行斜抛物线模拟,由斜抛物线几何特征及线路结构参数而得到的。其中风载荷作用下机器人的侧倾数学模型,是通过风载荷...
【专利技术属性】
技术研发人员:江维,张安,彭孟怀,李红军,陈伟,
申请(专利权)人:武汉纺织大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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