国网天津市电力公司城西供电分公司 天津 300190
摘要:无人机机械手的物料抓取装置为鸟巢拆除、绝缘子盐密灰密测量、绝缘子零值测量、异物清理等功能提供抓手+交叉连杆,可以实现将物料夹紧等操作。该设备采用模块化思维,采用统一机械接口,由主遥控器、副遥控器控制,其中主遥控器负责无人机的飞行控制,副遥控器负责检修操作模块控制。此款无人机机械手将有效促进输电线路运维检修技术发展,解决电网公司运检技术落后的问题,保障电网的快速发展。
关键词:无人机机械手;物料抓取;检修
一、背景技术
在公司大力推进“1001工程”、“变革强企工程”,启动实施“9100行动计划”的宏伟背景下,架空线路检修任务日益增多。目前架空线路检修多为人工作业,作业过程中存在高空坠落伤害、高压触电伤害、物体打击伤害等高危风险,这对于运检部门的人员承载力、检修现场安全管控提出了不小的挑战。
当前,无人机技术也不断成熟,利用无人机代替人工参与检修工作便有了巨大的经济价值和安全价值。为此,我们通过已有系统或搭建专门无人机综合检修平台,都可以提供鸟巢拆除、绝缘子盐密灰密测量、绝缘子零值测量、异物清理等模块。
二、技术原理
为避免检修现场人工作业过程中的安全风险,充分发挥无人机的成本优势,此款无人机机械手包含抓手+交叉连杆,在检修现场作业中充分利用无人机优势,发挥了无人机的经济成本、安全成本,以及避免检修停电的时间成本。
此款无人机机械手包含抓手+交叉连杆,采用模块化思维,采用统一机械接口,并可扩展鸟巢拆除模块、绝缘子盐密灰密测量模块、绝缘子零值测量模块、异物清理模块等多种模块。
此款无人机机械手由主遥控器、副遥控器控制,其中主遥控器负责无人机的飞行控制,副遥控器负责机械手检修操作模块控制。主副分明,便于控制。
.png)
参考如上图片,装置功能:
(1)此款无人机机械手包含抓手+交叉连杆均采用绝缘材质结构稳定,防滑锯齿设计,重量轻、载重大、拆装简单;
(2)无人机可搭载扩展多种功能模块,如鸟巢拆除模块、绝缘子盐密灰密测量模块、绝缘子零值测量模块、异物清理模块等;
(3)此款无人机机械手具备独立控制系统,由主遥控器、副遥控器分别控制;
三、具体实施方式
(1)深入分析检修工作内容,筛选其中较为独立、简单部分,设计无人机代替方案。
(2)搭建无人机综合检修平台,该平台采用通用接口,接口可提供通用的动力及转动输出。
(3)设计鸟巢拆除模块,由无人机通用接口中转动输出使该机械模块选中所要拆除的鸟巢,由通用接口中动力输出提供动力将鸟巢拆除。
(4)设计绝缘子盐密灰密测量模块,由无人机通用接口中转动输出使该机械模块选中所要测量的绝缘子片,由通用接口中动力输出提供动力将该片绝缘子表面污秽吸收干净。
(5)基于该无人机综合检修平台扩展设计其他模块。
不断优化模块中机械部分和控制软件部分,使其功能更加完善。
四、输电工作中典型应用——利用无人机机械手为杆塔安装驱鸟设备
针对杆塔上的吸附式驱鸟器,可以由机械手夹住驱鸟器上升飞行至杆塔需要安装的位置,控制无人机机械手放开抓手,驱鸟器便自动吸附在杆塔相应位置上,完成安装。全程人员只需要在杆塔下操作,不需上塔,安全高效。
五、实用效益
该无人机机械手包含抓手+交叉连杆,可以实现部分检修现场作业过程中的人工替代,且其采用模块化设计,便于扩展应用,具有广泛的应用前景。
该项目可深度应用于架空输电线路部分检修作业中,避免了人工作业过程中的高空坠落,触电等危险,在安全生产方面具有重大的意义,此外相较于高昂的人力成本,无人机具有较大的成本优势,且无人机作业避免了部分检修工作由于人工操作而必须停电的情况,增加了电网供电可靠性。