绝缘子清洗机器人控制系统设计与实现

作     者：祝昆 何卓阳 李衍庆 丘丹 郑岱岳 Zhu Kun;He Zhuoyang;Li Yanqing;Qiu Dan;Zheng Daiyue

作者机构：广东电网能源发展有限公司广州510160 

出 版 物：《机电工程技术》 (Mechanical & Electrical Engineering Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第7期

页      面：97-101页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 

主　　题：绝缘子清洗机器人 平衡系统 智能化清洗 闭环控制系统 

摘      要：人工清洁绝缘子效率较低、危险性较高。因此,需要设计一款带电作业绝缘子清洁机器人代替工人清洁绝缘子串。以水平悬垂的玻璃绝缘子为目标,结合清洗功能,设计出一种绝缘子清洗机器人。针对绝缘子清洗机器人的控制系统,提出一种基于IDA-PBC的闭环控制系统,并基于此建立一个机器人平衡控制系统模型的实现方案。给出了该系统的模型+构建、硬件选择、软件实现以及人机交互功能,最后使用ROS-Gazebo平台进行仿真测试,结果表明,机器人的俯仰角的最大幅度约为0.04 rad(4°),验证了模型的鲁棒性,最终建立清洗机器人人机交互操控界面,为今后提高绝缘子清洗的智能化,提出了一种解决方案。该设备及相关方面的技术对机器人技术应用于绝缘子清洁方面,对提高电力领域的智能化,减轻工人劳动强度具有重大的意义,并且在电力维护领域具有一定的参考价值。