【文章內(nèi)容簡介】 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。（5）前后運動：要想實現(xiàn)飛行器在水平面內(nèi)前后、左右的運動，必須在水平面內(nèi)對飛行器施加一定的力。在圖e中，增加電機3轉速，使拉力增大，相應減小電機1轉速，使拉力減小，同時保持其它兩個電機轉速不變，反扭矩仍然要保持平衡。按圖b的理論，飛行器首先發(fā)生一定程度的傾斜，從而使旋翼拉力產(chǎn)生水平分量，因此可以實現(xiàn)飛行器的前飛運動。向后飛行與向前飛行正好相反。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。（6）傾向運動：在圖f中，由于結構對稱，所以傾向飛行的工作原理與前后運動完全一樣。 智能控制系統(tǒng) 自動巡線機器人是一種運行于高壓架空輸電線路上，具有一定智能的機器。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。巡線機器人控制系統(tǒng)的由兩大部分組成：地面遙控/數(shù)據(jù)接收移動基站和本體控制單元，其中機器人本體控制單元采用由規(guī)劃層和執(zhí)行層組成的兩層分布式計算機控制結構。 規(guī)劃層由嵌入式計算機系統(tǒng)、控制輸入裝置（檢修、調試用控制面板）、圖像采集卡、I/O板卡及無線收發(fā)裝置等組成。巡線機器人沿輸電線路爬行，要跨越防震錘、耐張線夾、懸垂線夾等各種障礙。由于線路情況復雜，因此規(guī)劃層的運動軌跡規(guī)劃主要是局部越障規(guī)劃，它可以通過接收來自控制面板的控制命令（檢修和調試時），或地面基站工作人員通過無線通信發(fā)過來的遙控命令（遙控操作），或利用傳感器提供的機器人周圍的局部環(huán)境信息，自動生成下一步的控制策略（自動控制方式），確保機器人可靠、快速的越過障礙。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。 　　規(guī)劃級通過RS232與直接控制級進行通信，指示控制級完成指令規(guī)定的運動軌跡。而無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊用于接收地面遙控指令，并向地面發(fā)送機器人一系列的重要狀態(tài)信息，以便于地面手動干預，避免事故發(fā)生，優(yōu)先級高于自動控制。 　　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。它主要由以下3個部分組成：252。 電機伺服控制單元。由電機驅動器、直流電機，位置傳感器和嵌入式系統(tǒng)組成位置閉環(huán)控制系統(tǒng)；另外它還與視覺傳感器和電磁傳感器等構成機器人姿態(tài)伺服環(huán)。 252。 開關量單元。由I/O板卡，限位開關等組成，執(zhí)行對執(zhí)行機構的限位和電源系統(tǒng)的操作。 252。 紅外成像儀和可見光攝像儀，用于對線路的檢測。 另外，執(zhí)行層的任務還包括收集各關節(jié)位置傳感器的信息并進行預處理，然后傳送給規(guī)劃級，以便規(guī)劃級進行下一輪的運動軌跡規(guī)劃，完成對控制器、功率放大器的故障診斷，并把診斷結果送到規(guī)劃級。 機器人供電系統(tǒng) 巡線機器人攜帶檢測通信儀器沿全線路行駛作業(yè)，完成對線路運行故障的檢測和對安全事故隱患的巡視，并將所檢測的信息實時向地面?zhèn)魉?，由地面進行分析處理。在常規(guī)地面運作時，一般采用小型蓄電池定時更換方式。但是，高壓輸電線路分布在野外，跨越山川湖泊，巡線機器人作業(yè)時，能量消耗大，而現(xiàn)場沒有可供充電的電源，并且在巡線過程中頻繁的更換蓄電池會造成諸多不便，該因素會極大的限制巡線機器人的廣泛應用。智能巡線機器人可以通過感應取電和塔上智能充電塢充電的方式為機器人提供電源，實現(xiàn)方案如下：1. 感應取電按照電磁場理論,環(huán)繞工作狀態(tài)的高壓輸電線路存在著交變磁場,根據(jù)電磁感應定律，磁場中的回路將產(chǎn)生感應電流。為實現(xiàn)上述目的，設計鐵芯和線圈從高壓線路上獲取電能，獲取的電能通過開關電源轉換為穩(wěn)流源，并通過充電使能電路向可充電電池組充電，同時，充電控制電路對電池電壓監(jiān)控以控制充電方式、是否充電、是否停機，并將信息傳送給巡線機器人主控制系統(tǒng)。高壓輸電線路中的電流受負載的影響而不斷變化，峰值電流是谷值電流的數(shù)百倍。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。對應于鐵芯，則要求其應具有較高的初始磁導率及較高的飽和磁感應強度。在目前使用的軟磁材料中，由于硅鋼片具有較大的飽和磁感應強度及疊片系數(shù)，能取得較大的功率，故取其作為鐵芯材料。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。但由于高壓輸電線路無斷點，同時，機器人在行進過程中需懸垂子、平衡錘等障礙。鐵芯必須設計成可以分合的兩部分，在正常工作時兩部分合為一體，跨越障礙時需通過機械手將其分開。2. 塔上智能充電塢充電在此方式中，機器人根據(jù)電源管理策略或人工指示，降落到塔上智能充電塢獲取其運行所需電源， 塔上智能充電塢。系統(tǒng)采用兼容性設計，可根據(jù)實際需要選擇安裝感應取電模塊或塔上智能充電塢充電模塊。 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。風光互補供電系統(tǒng)從外界收集能源，并以電能的型式儲存在蓄電池組中，以備機器人使用；機器人需要充電時，通過與導航模塊的通訊，降落在機器人承載平臺上；機器人承載平臺內(nèi)含充電電路，完成對機器人的充電。1. 風光互補供電系統(tǒng)風光互補供電系統(tǒng)結合了太陽能與風能的優(yōu)勢。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。系統(tǒng)結構如下：太陽能與風能在時間上和地域上都有很強的互補性。白天太陽光最強時，風很小，晚上太陽落山后，光照很弱，但由于地表溫差變化大而風能加強。在夏季，太陽光強度大而風小，冬季，太陽光強度弱而風大。太陽能和風能在時間上的互補性使風光互補發(fā)電系統(tǒng)在資源上具有最佳的匹配性，風光互補發(fā)電系統(tǒng)是資源條件最好的獨立電源系統(tǒng)。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。如下圖所示，我省所處的區(qū)域風能資源均勻，區(qū)域差異較小。結合之后，由于太陽能與風能的互補性強，風光互補供電系統(tǒng)在資源上彌補了風電和光電獨立系統(tǒng)在資源上的缺陷。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。2. 機器人承載平臺機器人承載平臺為八變形的合成材料平臺，機器人降落到上面后，將充電探頭與平臺上的磁性插座緊密接觸，由充電電路完成充電。平臺上同時具有圖形知識標識，對機器人進行圖像導航指示，方便機器人順利起降。3. 導航模塊導航模塊負責引導要進行充電的機器人順利降落在塔上智能充電塢上。導航模塊采用GPS定位與Zigbee通信相結合的方式，完成與機器人之間的導航通信。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2010年9月16日，注冊資本501萬元人民幣