巡檢機器人機械臂空間變形解析模型分析*

王琬琪，張世軒，徐志剛，周 淦，尚東陽

(1.中國科學院沈陽自動化研究所，沈陽 110016；2.中國科學院機器人與智能制造創新研究院，沈陽 110169；3.華北計算機系統工程研究所，北京 100083；4.中國科學院大學，北京 100049；5.東北大學機械工程與自動化學院，沈陽 110819)

0 引言

近年來隨著機器人、人工智能、圖像識別等技術的不斷發展，特種作業機器人取得了長足的進步。輸電線路巡檢機器人屬于特種作業機器人研究的前沿領域[1-2]。在國外，輸電線路巡檢機器人的研究始于上世界80年代，日本東京電力公司最先開展了巡線機器人的研究，在1988年開發出了第一臺樣機——光纖復合架空地線(OPGW)巡檢移動機器人[3]。近年來，研究單位研制了多種作業工具，不僅能夠完成線路的在線檢測，還能夠對故障進行及時維護[4]。加拿大、美國、英國等西方發達國家也陸續開展對于巡線機器人的研究，已經研發出了具有躍障、爬坡功能的巡線小車。進入21世紀后，隨著研究的不斷深入，巡檢機器人由小車形式逐漸發展為具有移動輪、重心調節箱的關節臂形式。日本關西電力公司和東京工業大學的科研人員聯合研制出了Expliner電力機器人[5-6]，加拿大魁北克水電研究院研制了帶電導線上巡檢的機器人-LineScout[7]，美國電力研究院(EPRI)通過機器人與輸電線路環境的一體化設計研制了一條被動式自主越障巡檢機器人TI[8]，加州大學圣地亞哥分校(UCSD)雅各布斯工程學院研制了一種懸擺式移動機器人“SkySweeper”[9]。

相比于國外，我國對于線路巡檢機器人的研究起步較晚。……