基于磁斥力补充升力的巡线机器人结构分析

摘要

针对我国国土面积辽阔,远距离输电线路成为必然选择。输电线路常在深山中,人迹罕至,所以采用机器人巡检线路为当前主流方式。但目前巡线机器人电池容量限制,导致工作效率不高,针对此问题,采用具有磁斥力补充升力功能的机器人巡检线路,增强其续航能力,提高工作效率。设计具有磁斥力补充升力功能机器人,通过霍尔元器件感应高压直流输电线路周围存在的磁场,反馈到中央处理器中,根据处理结果,对机器人下方的电磁铁充电,产生与输电线路磁场相反方向磁力,并通过动力学模型分析其飞行过程中的升力、排斥力与重力之间的关系,使得机器人在飞行过程中,减小机器人升力,降低电池功率输出17.8%。通过仿真分析,获取机器人飞行过程中的电池功耗曲线,结果表明,该机器人功耗小于传统机器人,延长了机器人续航时间27 min。开发出样机且在输电线上试验运行成功,验证了设计的实用性与合理性。

关键词

高压输电线 / 巡线机器人 / 磁斥力 / 力学分析 / 现场试验运行