【正文】 該實驗室是國內(nèi)唯一凍雨模擬實驗室，它不僅能夠現(xiàn)場操作 ,而且可以遠程操控。 該 觸控屏可接收 凍雨實驗室各類傳感器 輸入訊 號。過冷水生成系統(tǒng)的功能就是滿足第一個條件，冷雨生成裝置則是滿足第二個條件。 ? 全方位移動高清圖像采集及傳輸系統(tǒng)?，F(xiàn)將實驗室基本情況 擬闡述如下： 1. 實驗室名稱：凍雨模擬實驗室 2. 實驗室空間：長 7 米 寬 米 高 米 3. 實驗室功能： ? 實驗室最低溫度 30 攝氏度，最高可達 80 攝氏度。 公司將緊緊圍繞“以市場為導向，以技術為核心”的經(jīng)營原則，不斷創(chuàng)新，為客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務，打造智能電網(wǎng)領域的物聯(lián)網(wǎng)技術應用第一品牌。同時，風電和光電系統(tǒng)采用通用的蓄電池組和逆變環(huán)節(jié)，既增強了供電穩(wěn)定性，又充分利用了既有設備資源。結合超低功耗設計，確保在無陽光情況下，系統(tǒng)也能正常工作 30 天。 為了避免磁場損耗 ， 鐵芯應是一個整體 ， 以保證磁路中無氣隙。在常規(guī)地面運作時 ， 一般采用小型蓄電池定時更換方式。 執(zhí)行層是直接面向被控對象的，用來完成對各自由度的運動控制。對于這種特殊的工作環(huán)境，要求巡線機器人必須具備自動控制和主從遙控操作控制兩種工作方 式，并具有在惡劣環(huán)境中可靠工作的能力。在圖 d 中，當電機 1 和電機 3 的轉速上升，電機 2 和電機 4 的轉速下降時，旋翼 1 和旋翼 3 對機身的反扭矩大于旋翼 2 和旋翼 4 對機身的反扭矩，機身便在富余反扭矩的作用下繞 z 軸轉動，實現(xiàn)飛行器的偏航運動，轉向與電機 電機 3 的轉向相反。保證四個旋翼轉速同步增加或減小是垂直運動的關鍵。 四旋翼飛行器結構形式如圖所示，電機 1 和電機 3 逆時針旋轉的同時，電機 2 和電機 4 順時針旋轉，因此當飛行器平衡飛行時，陀螺效應和空氣動力扭矩效應均被抵消。 在此方 案中，提出一種新型的垂直起降 /越障機構，可達到機器人自動上線（從地面自主導航 /人工遙控安放到巡檢線路上）、跨越障礙以及 降落塔上智能充電塢上進行充電等功能。巡線 機器人視覺系統(tǒng)安裝在機器人下方，其中視覺傳感器 (攝像機 ) 安裝在機器人的本體前端，光軸與機器人前進方向的夾角約為 5176。圖中 , 2 個小臂操作手機構是由小臂 繞水平軸回轉的關節(jié) 繞鉛垂軸回轉的關節(jié) 轉軸 轉臺 7 和以小臂為機架的末端執(zhí)行器組成末端執(zhí)行器是由主動滾輪 2 和夾緊機構組成 （ 圖 2（ b））； 夾緊機構是由夾桿 1回轉副 1有限約束的回轉副 13 和夾爪 14 組成 , 且沿導線橫截面對稱布置 ； 繞水平軸回轉關節(jié) 4 的軸線與繞鉛垂軸回轉關節(jié) 5 的軸線垂直相交 , 移動關節(jié) 4 的軸線與關節(jié) 5 的軸線垂直相交 ； 2 個小臂機構和與其相聯(lián)的移動關節(jié) 8 沿導線軸向呈反對稱布置。 2. 技術路線 思明公司采用自主研發(fā)核心技術，外聘專業(yè)人員協(xié)作的方式進行產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)。 四、 項目研究內(nèi)容和實施方案 1. 項目研究內(nèi)容 巡線 機器人系統(tǒng)由巡檢機器人、塔上智能充電塢和地面控 制系統(tǒng)組成。 巡線機器人系統(tǒng)由巡檢機器人、塔上智能充電塢和地面控制系統(tǒng)組成。 同時對機器人本身的工作狀態(tài)進行監(jiān)控 , 決定是否對機器人的運動給予干預。該機器人有多個小車組合連接而成，每個小車自身攜帶驅動輪，通過各個小車協(xié)調(diào)驅動來實現(xiàn)機器人的在線移動。輪式行走機構依靠由電機驅動的行走輪與線路之間的摩擦，驅動機器人前進。由于輸電線路分布點多面廣，所處地形復雜，自然環(huán)境惡劣，電力線及桿塔附件長期暴露在野外，因受到持續(xù)的機械張力、電氣閃絡、材料老化的影響而產(chǎn)生斷股、磨損、腐蝕等損傷，必須及時修復或更換。 二、 國內(nèi)外研究水平綜述 國外對高壓輸電線路巡 檢機器人的研究始于上世紀 80 年代，由日本、美國、加拿大等發(fā)達國家先后展開了對高壓輸電線路巡檢機器人的研究。它靠上方三個輪子實現(xiàn)驅動行走，下方輪子起到輔助行走及剎車的作用。 圖 4 自動爬行機器人 從高壓輸電線路巡檢機器人的研究現(xiàn)狀來看，輪式行走機構倍受研究人員的青睞，但在爬坡能力、運行的速度及運行的穩(wěn)定性等方面還有待于進一步完善。 ( 3) 從實用的角度要求機構小巧、緊湊、輕質(zhì) , 便于攜帶及上下線操作 。 4) 智能控制系統(tǒng) 完成機器人系統(tǒng)的控制功能。 4) 智能控制系統(tǒng) 完成機器人系統(tǒng)的控制功能。從機構運動學角度 , 要求機構能實現(xiàn)滾動、蠕動、跨越和避讓障礙物 , 以及末端執(zhí)行器具有空間位姿調(diào)整運動從運動控制角度 , 要求機構的自由度少、機構運動學逆解可實現(xiàn)解藕控制 , 且運動控制的精度高從巡線機器人系統(tǒng)角度 , 要求機構具有一定的負載能力 , 且 與導線構成等電位體從應用角度 ,要求機構具有小巧緊湊、輕質(zhì)的機械結構 , 且容易上下線作業(yè)和便于攜帶等。 相對于國內(nèi)外一般采用臂及臂以上機器人技術而言 , 該機器人機構有如下特點機構的自由度少 , 機構長度尺寸小 , 加以采用嵌人式機械結構和高強度的鋁合金材料 , 機械結構緊湊 , 重量輕。②在邊緣圖像中運用霍夫變換等方法分別檢測直線、圓和角點等圖形基元，并利用導線與障礙的位置關系以及障礙本身的特點來進行結構約束，識別出障礙物。由于飛行器是通過改變旋翼轉速實現(xiàn)升力變化，這樣會導致其動力部穩(wěn)定，所以需要一種能夠長期保穩(wěn)定的控制方法。 （ 1）垂直運動：垂直運動相對來說比較容易。 （ 4）偏航運動：四旋翼飛行器偏航運動可以借助旋翼產(chǎn)生的反扭矩來實現(xiàn)。當然在圖 b 圖 c中，飛行器在產(chǎn)生俯仰、翻滾運動的同時也會產(chǎn)生沿 x、 y 軸的水平運動。由于巡線機器人在高空作業(yè)，會受到刮風及弓子線（跳線）部分導線不規(guī)則形狀的影響，并且環(huán)境中障礙物的形狀各異，尺寸較小，因此使用了超聲傳感器、激光測距儀、 CCD 等多種傳感器，并采用多傳感器的信息融合技術，成功地解決了機器人的避障問題。 ? 紅外成像儀和可見光攝像儀，用于對線路的檢測。在如此大的變化范圍之內(nèi) ， 為保證能為機器人連續(xù)供電 ， 取電裝置必須在較小的電流時便能取得較高的能量 ， 并且隨著電流不斷增加而增大。 塔上智能充電塢 塔上智能充電塢由風光互補供電系統(tǒng)、機器人承載平臺和導航模塊組成。如下圖所示，我省所處的區(qū)域太陽能資源均勻，區(qū)域差異較小。 五、 預期目標和成果形式 項目成果為： 1. 輸電線路智能機器人 系統(tǒng)一套； 2. 客戶端配套軟件一套， windows 運行環(huán)境； 六、 合作單位或依托工程單位落實情況 無 七、 項目承擔單位的條件 項目承擔單位介紹 作為導線覆冰在 線監(jiān)測項目協(xié)作的西安思明電力科技有限公司成立于 2020 年 9 月 16日，注冊資本 501 萬元人民幣，公司的主營業(yè)務領域為：架空高壓輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)。 硬件工程師：李林利，西安電子科技大學畢業(yè)， 10 年以上硬件產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗。 ? 絕緣子、金具、模擬導線及地線。 ? 噴淋系統(tǒng)通過變頻調(diào)速和控制模擬自然界暴雨、大雨、中雨、小雨、毛毛雨、雨夾雪等惡劣自然現(xiàn)象。5 ％以上。 ? 合作方可遠程操控、觀察凍雨形成覆冰的實驗過程。 十一、申請單位領導審查意見 （對經(jīng)費預算是否合理，有無其他經(jīng)費來源，能否償還貸款，能否保證研究計劃實施所需的人力，工作時間等基本條件提出具體意見） 四號仿宋 _GB2312（下同） 單位領導（簽字）