【正文】 市場(chǎng)調(diào)研是為最初想法提供是否存在，有沒有發(fā)展空間的依據(jù)。既方便人機(jī)交互，也可以在緊張的工作中，舒緩一下壓力。產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)分析指標(biāo)體系產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)分析指標(biāo)體系構(gòu)成。按重要程度界定功能，產(chǎn) 品功能可劃分為基本功能與輔助功能。一方面依賴于企業(yè)的戰(zhàn)略與 實(shí)力，另一方面要依賴于產(chǎn)品的創(chuàng)新與發(fā) 展。 廣告媒體傳播產(chǎn)品可分為二維形式、三維 形式。當(dāng)了解特定（市場(chǎng)區(qū)隔）的廣告閱受眾的習(xí)性與需求之后，所展開的表達(dá)、溝通、說(shuō)服的過(guò)程就是傳播。造型的原則就是如 何有美感地安排電力機(jī)器人造型設(shè)計(jì) 26 造型元素，探討造型元素的關(guān)系。 公益廣告、競(jìng)選海報(bào)、立體包裝等運(yùn)用媒體電視、網(wǎng)際網(wǎng)站等的設(shè) 計(jì)作品之共同因素，第一就是運(yùn)用視覺媒體材料，第二就是以溝通、說(shuō)服為目的。純美術(shù)大體上可分成裝置藝術(shù)、繪畫、建筑藝 術(shù)、雕塑等四大領(lǐng)域。 從定義上 看，設(shè)計(jì)就是具有美感經(jīng)驗(yàn)、使用功能的造型活動(dòng)。 [6] 對(duì)于電力機(jī)器人來(lái)說(shuō)，它的正常設(shè)備維修，電源更換，電力補(bǔ)充，以及它所收集的資料反饋等一系列的事情都是需要和工作人員進(jìn)行接觸，如何更加舒適的給工作人員一種感受也是我們所必須要考慮的問(wèn)題。 巡檢機(jī)器人以自主或遙控的方式， 在無(wú)人值守或者少人值守時(shí)對(duì)變電站高壓設(shè)備進(jìn)行巡檢， 可及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的異?，F(xiàn)象。 [5]本章主要整合討論了 電力機(jī)器人的設(shè)計(jì)流程，并對(duì)比現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外的產(chǎn)品，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，并加以改良。 3)用戶交互模塊 ,其任務(wù)是根據(jù)檢測(cè)的最終結(jié)果給出提示 信息或者交互方式 ,輔助工作人員完成儀表檢測(cè)監(jiān)控的任務(wù) ,并可根據(jù)工作人員的需要檢測(cè)通過(guò)其他途徑錄制的噪聲數(shù) 。如果處于正常狀態(tài)則切換攝像機(jī)采集和分析下一幅圖像 ,如有畸變發(fā)生則存儲(chǔ)結(jié)果 ,向上一級(jí)傳輸及發(fā)出告警信號(hào) .,不再傳輸?shù)恼D像可由調(diào)度員人工 遠(yuǎn)程調(diào)用 ,這就使信道的傳送效率大為提高 ,而且調(diào)度員也不必時(shí)刻山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 注視監(jiān)視屏幕。使用手持紅外熱像儀進(jìn)行電力設(shè)備診斷時(shí) ,一般需要預(yù)先錄下關(guān)注點(diǎn)的圖像 ,然后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行離線分析 ,這樣并不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)和及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 。 圖 基站軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)? Figure Base station software system structure topology 移動(dòng)體控制系統(tǒng) 移動(dòng)體系統(tǒng)主要包 括移動(dòng)體運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)和工作子系統(tǒng)兩大部分。整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)采用基于 IP 網(wǎng)絡(luò)的二級(jí)結(jié)構(gòu) (見圖 ) ,可見光圖像、紅外圖像通過(guò)視頻服務(wù)器的視頻流數(shù)據(jù)和移動(dòng)體控制系統(tǒng)信息等數(shù)據(jù)匯集到網(wǎng)絡(luò)集線器后 ,經(jīng)無(wú)線網(wǎng)橋、網(wǎng)絡(luò)集線器一起通過(guò)電力系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)傳到運(yùn)行監(jiān)控中心 ,連接到電力系統(tǒng)局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)可根據(jù)訪問(wèn) 權(quán)限實(shí)時(shí)瀏覽變電站設(shè)備的可見光和紅外視頻 圖像、機(jī)器人本身運(yùn)行且可以控制機(jī)器人移動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)等 。 設(shè)計(jì)定位 通過(guò)對(duì)電力機(jī)器人的調(diào)研，我了解到電力機(jī)器人運(yùn)行在一些行業(yè)中發(fā)揮了很大的作用。 ○ 4 為保障機(jī)器人安全巡邏，在總結(jié)常用避障策略的基礎(chǔ)上，提出一種新的角度勢(shì)場(chǎng)法，將機(jī)器人所處環(huán)境的勢(shì)場(chǎng)力轉(zhuǎn)化到角度信息上，通過(guò)綜合分析各角度的可通行性，得出機(jī)器人最佳方向選擇。巡邏機(jī)器人是一個(gè)集環(huán)境感知、路線規(guī)劃、動(dòng)態(tài) 決策、行為控制以及報(bào)警裝置于一體的多功能綜合系統(tǒng)。機(jī)器人依靠 RFID 標(biāo)簽定位，定位精度較高，可達(dá)厘米級(jí)。傳統(tǒng)的變電站巡視主要是通過(guò)人工方式，綜合運(yùn)用感官以及一些配套的檢測(cè)儀器對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行以簡(jiǎn)單定性判斷為主的檢查，該方式存在勞 動(dòng)強(qiáng)度大，檢測(cè)質(zhì)量分散，主觀因素多，巡檢不到位難以監(jiān)控，巡檢結(jié)果數(shù)字化不便等缺陷，不符合智能電網(wǎng)的發(fā)展方向。 越障是電力機(jī)器人典型的工程實(shí)際問(wèn)題，也是電力機(jī)器人研究的關(guān)鍵之一。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：傳感器工作可靠，知識(shí)庫(kù)和空間定位方法設(shè)計(jì)合理，電力機(jī)器人能高效、快速、高精度地完成巡檢及越障任務(wù)。 仿真技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人，國(guó)內(nèi)從 80 年代后期才開始這一方面的研究工作。 20xx 年，武漢大學(xué)吳功平等研制成功具有沿 220kV 單分裂導(dǎo)線全程線路行駛和作業(yè)的電力機(jī)器人樣機(jī)，并在機(jī)器人機(jī)構(gòu)、電能在線補(bǔ)給、機(jī)器人局部自治和系統(tǒng)與技術(shù)集成等關(guān)鍵技術(shù)上取得了實(shí)質(zhì)性突破。 1999 年，美國(guó) TRC 公司研制了一臺(tái)懸臂自治巡線機(jī)器人原型。 (1)高壓線路電力機(jī)器人 高壓輸電線路是 電力傳輸?shù)闹饕緩剑瑢?duì)輸電線路定期巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患，預(yù)防重大事故，對(duì)電力系統(tǒng)有重要意義。 該變電站電力機(jī)器人產(chǎn)品外殼采用無(wú)污染、抗沖擊、高絕緣的 ABS 樹脂材料，具有較好的環(huán)保性和安全性；產(chǎn)品外觀采用了“仿人”化創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，整體顏色融合變電站“環(huán)境”因素，同時(shí)配以紅色的機(jī)器人頸部繞圈與多色的告警指示燈點(diǎn)綴，使得整體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約而富有活力。 機(jī)器人巡線最大的優(yōu)點(diǎn)則是，無(wú)論白天黑夜還是刮風(fēng)下雨，它都可以在沒有人看管的情況下能自動(dòng)自覺并出色完成一般日常巡視所包含的工作內(nèi)容。 (5)對(duì)事件未來(lái)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。如 光的波動(dòng)說(shuō) 的提出和飛機(jī)的發(fā)明過(guò)程中， 類比法 都起了不可缺少的作用。歸納法可以先舉事例再歸納結(jié)論，也可以先提出結(jié)論再舉例加以證明。網(wǎng)絡(luò)調(diào)查的大規(guī)模發(fā)展源于 20 世紀(jì) 90 年代。 電力機(jī)器人造型設(shè)計(jì) 4 表 研究框架圖 Frame diagram 研究方法 網(wǎng)絡(luò)調(diào)查法 由于互聯(lián)網(wǎng)的普及和信息通訊技術(shù)的發(fā)展。 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 研究的目的與意義 目前電力機(jī)器人已在多個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用，它的智能化推動(dòng)著它在應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)前景將是越來(lái)越廣，它在多種場(chǎng)合發(fā)揮著作用，如變電站，高壓線路中等等。這種遙控小車非常輕便，但沒有越障能力，只能在兩塔之間工作。 而且 , 由于變電站無(wú)人值守的運(yùn)行水平 , 不僅僅是一個(gè)運(yùn)行管理的問(wèn)題 , 還涉及到變電站的設(shè)計(jì)模 式、 運(yùn)行中需 要遵守的各項(xiàng) 規(guī)章度，變電站設(shè)備的可靠性、 運(yùn)行人員的業(yè)務(wù)水平等等各個(gè)方面。 電力機(jī)器人造型設(shè)計(jì) 2 1 緒論 研究背景 近年來(lái) , 隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的不斷發(fā)展 , 變電站的二次設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了微機(jī)化。為保證變電站設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，更好更快地推進(jìn)變電站無(wú)人值守進(jìn)程，變電站巡檢機(jī)器人部分替代人工巡檢已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞： 電力機(jī)器人 設(shè)計(jì)， 外觀造型 ， 設(shè)計(jì)需求 電力機(jī)器人造型設(shè)計(jì) II Abstract High voltage transmission line as the task of China39。我們?nèi)祟?創(chuàng)造 各種工具的文化就是設(shè)計(jì)的文化， 可以 視為最古老的設(shè)計(jì) 。 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的普及 , 為實(shí)現(xiàn)變電站的無(wú)人值守提供了可能性。 1999 年，美國(guó) TRC 公司研制了一臺(tái)懸臂自治巡線機(jī)器人原型。 20xx 年，武漢大學(xué)吳功平等研制成功具有沿 220kV 單分裂導(dǎo)線全程線路行駛和作業(yè)的電力機(jī)器人樣機(jī)，并在機(jī)器人機(jī)構(gòu)、電能在線補(bǔ)給、機(jī)器人局部自治和系統(tǒng)與技術(shù)集成等關(guān)鍵技術(shù)上取得了實(shí)質(zhì)性突破。 [1] 變電站巡檢機(jī)器人系統(tǒng)因其靈活的控制和運(yùn)行方式、 不受天氣因素影響等優(yōu)點(diǎn) ，為確保變電站設(shè)備安全運(yùn)行發(fā)揮了一定的作用 [2]。 研究的背景、目的、意義 研究框架與方法 課題的提出 電力機(jī)器人的 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 變電站設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng) 電力機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 電力機(jī)器人的設(shè)計(jì)案例分析 電力機(jī)器人設(shè)計(jì)規(guī)范 電力機(jī)器人設(shè)計(jì)改良方案 實(shí)用原則 美學(xué)原則 電力機(jī)器人遵循的原則 多元化元素 單一元素 電力機(jī)器人設(shè)計(jì)借鑒元素 電力機(jī)器人具體設(shè)計(jì) 總結(jié) 設(shè)計(jì)草圖 設(shè)計(jì)方案匯總 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 網(wǎng)絡(luò)調(diào)查法：泛指在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布調(diào)研信息，并在互聯(lián)網(wǎng)上收集、記錄、整理、分析和公布網(wǎng)民反饋信息的調(diào)查方法。 歸納法 歸納法（ Inductive reasoning）。 歸納方法在科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)展和 管理決策 過(guò)程中均具有重要的作用 。以 概率 和 統(tǒng)計(jì)方法 為工具的量的歸納法對(duì)確定假說(shuō)的支持度或 置信度 起著決定的作用。而最新投入使用的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了無(wú)軌化運(yùn)作，不需要鋪設(shè)任何軌道，也無(wú)需進(jìn)行任何基建工程，機(jī)器人就可以直接在日常的路面上運(yùn)作，既省下基建施工的時(shí)間，又節(jié)約了投入成本。 20xx 年 11 月 11 日上午，在國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局與世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織舉辦的第十五屆中國(guó)專利獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)大會(huì)上，由國(guó)網(wǎng)山東電力科學(xué)研究院申報(bào)的外觀專利“變電站電力機(jī)器人”榮獲外觀專利金獎(jiǎng)，成為 5 個(gè)金獎(jiǎng)之一。貴州省凱里供電局研制的變電站智能電力機(jī)器人，根據(jù)操作人員在基站的任務(wù)操作或預(yù)先設(shè)定任務(wù)，操作人員只需通過(guò)后臺(tái)基站計(jì)算機(jī)收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、圖像等信息，即可完成變電站的設(shè)備巡 視工作，從而代替人工巡檢。 從 20 世紀(jì) 80 年代末開始，日本、美國(guó)、加拿大等國(guó)在巡線機(jī)器人領(lǐng)域的研究先 后展開。 1998 年 Jaydev P Desai 等人給出了一種光纖架空地線機(jī)器人設(shè)計(jì)，之后泰國(guó)的 S． Peungsungwa1 等也設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用紅外探測(cè)技術(shù)、具有視覺導(dǎo)航能力的巡線機(jī)器人。 電力機(jī)器人造型設(shè)計(jì) 8 合肥供電公司肥 西公司針對(duì)高壓輸電線路巡檢工作，闡述了一種巡線機(jī)器人作業(yè)方案。但是，國(guó)內(nèi)的軟件都只停留在實(shí)驗(yàn)室中，離軟件商品化還有很大距離。文章中介紹了一種新型的超高壓輸電線路電力機(jī) 器人，闡述了分階段的控制策略。 在初步的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中，遇到由于慣性造成的機(jī)器人旋轉(zhuǎn)角度過(guò)大、多次重復(fù)辨識(shí)定位才能正確上線等問(wèn)題，解決方法還在研究中。檢測(cè)及控制系統(tǒng)是機(jī)器人的重要組成部分，為電力機(jī)器人長(zhǎng)期自主運(yùn)行提供了有力支持。云臺(tái)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包含直流伺服電機(jī)、角度傳感器、硬件限位和云臺(tái)控制板，它們分別負(fù)責(zé)云臺(tái)水平和垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)、位置反饋、行程保護(hù)和系統(tǒng)控制。 ○ 2 針對(duì)激光數(shù)據(jù)存在噪聲干擾的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)自適應(yīng)中值濾波方法，利用激光數(shù)據(jù)時(shí)間和空間上的相關(guān)性，剔除噪聲干擾，平滑激光數(shù)據(jù)。 Saeedi 等人提出了一種通過(guò)提取閣像特征的兩步特征跟蹤算法，并通過(guò)卡爾曼濾波提高了環(huán)境特征和移動(dòng)本體的位賞估計(jì)精度，取得了較好的效果。 圖 機(jī)器人整體系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) Fig Robot overall system work structure 移動(dòng)體是整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的移動(dòng)載體和信息采集控制載體 ,主要包括移動(dòng)車體、移動(dòng)體運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)?；鞠到y(tǒng)包括基站計(jì)算機(jī)、無(wú)線網(wǎng)橋、網(wǎng)絡(luò)集線器等硬件設(shè)備 ,主要用人機(jī)交互、接收操作人員的各種操作指令 ,并將這些指令 下達(dá)到機(jī)器人移動(dòng)體運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)接收局部行為規(guī)劃結(jié)果 , 對(duì)車體進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模 ,將接收到的速度指令分解到各個(gè)電機(jī) ,解算出各個(gè)電機(jī)需要承受 的速度 ,并由可編程多軸電力機(jī)器人造型設(shè)計(jì) 14 運(yùn)動(dòng)控制器 (PMAC )實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)電機(jī)的控制 ,其中由 2 個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車體運(yùn)動(dòng)、 2 個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)云臺(tái)運(yùn)動(dòng) ,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主運(yùn)動(dòng)。 遠(yuǎn)程圖像監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng) 在一般的變電站圖像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中 ,特定的圖像經(jīng)攝像機(jī)和采集卡輸人到計(jì)算機(jī) ,經(jīng)壓縮后傳輸?shù)秸{(diào)度中心 ,調(diào)度端同時(shí)顯示多個(gè)變電站的 實(shí)時(shí)圖像 ,調(diào)度員通過(guò)人工分析判斷變電站的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)變壓器處于異常情況時(shí) ,發(fā)出故障報(bào)警 ,并進(jìn)一步進(jìn)行異常所屬類別的識(shí)別 。 電力機(jī)器人造型設(shè)計(jì) 16 圖 電力機(jī)器人結(jié)構(gòu) Figure Power robot structure 一般來(lái)說(shuō)，電力機(jī)器人具有大角度云臺(tái)，升降機(jī)械臂，控制天線，擴(kuò)音器，拾音器，電源開關(guān)，超聲波探測(cè)器，導(dǎo)航攝像頭等主要部件。 四輪驅(qū)動(dòng)的裝置有其穩(wěn)定性，但是對(duì)于電力機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎，避障等功能有其制約的限制，天線外置與外置攝像頭的缺點(diǎn)一致。而概括來(lái)說(shuō)，實(shí)質(zhì)上，所謂人體工學(xué)，在本質(zhì)上就是使工具的使用方式盡量適合人體的 自然形態(tài) ，這樣就可以使用工具的人在工作時(shí)，身體和精神不需要任何主動(dòng)適應(yīng)，從而盡量減少使用工具造成的疲勞。 現(xiàn)代設(shè)計(jì)是一門后起的可能是最有發(fā)展機(jī)會(huì)的造型藝術(shù)分支，技術(shù)美學(xué)是一門新興的很有潛力的美學(xué)分支，而山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 設(shè)計(jì)美學(xué)是技術(shù)美學(xué)的核心，設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)造性的活 動(dòng)，其目的是鑒定工業(yè)產(chǎn)品形、式方面的質(zhì)量，這些質(zhì)量也包括產(chǎn)品的外部特征，它們將產(chǎn)品無(wú)論從制造 者的觀點(diǎn)，還是從消 費(fèi)者的觀點(diǎn)看，都變成一個(gè)統(tǒng)一的整 體。第二，事、物 、情的感受能力以及由此所開拓的技術(shù)。 視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了對(duì)造型美的感受能力之外，如何從日常生活事件中，找出“著力點(diǎn)”，這種能力就是心眼的開 發(fā)。因此，這些發(fā)展將美感的通則以三部分來(lái)討論：造型美感的元素、造型美感的原則、跨越抽象美的原則（文化造型里的符號(hào)故事）。設(shè) 計(jì)方法趨于“交代”設(shè)計(jì)與生產(chǎn)步驟的程序性，方法論趨于“實(shí)證主義與科學(xué)主義”衍生出的許多觀點(diǎn)。 呼應(yīng)產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)的原則 (1)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與包裝 。 產(chǎn)品群塑造品牌形