一种电力杆塔攀爬机器人的设计与实现_孙树森.pdf

56现代制造技术与装备2023年第2期总第315期

DOI:10.16107/j.cnki.mmte.2023.0078

一种电力杆塔攀爬机器人的设计与实现

孙树森胡晶晶

（国网山东电力高密市供电公司，潍坊261500）

摘要：为满足输电杆塔选件及维护工作智能化发展的需求，提出一种电力杆塔攀爬机器人的设计方案。从

机器人组成、机械机构设计及控制系统设计等方面出发，详细论述了攀爬机器人的设计方案，重点介绍了电磁

吸附为主、机械夹持为辅的复合式夹持机构和控制逻辑，并制作攀爬机器人样机，在模拟环境中进行实验。实

际运行结果证明，设计的攀爬机器人具有行进与越障攀爬能力，实用价值高。

关键词：电力杆塔；攀爬机器人；机械结构；电磁吸附；机械夹持

DesignandImplementationofaPowerPoleClimbingRobot

SUNShusen,HUJingjing

(StateGridShandongElectricPowerGaomiCityPowerSupplyCompany,Weifang261500)

Abstract:Tomeettherequirementsofintelligentdevelopmentofpowertransmissiontowerselectionandmaintenance,adesign

schemeofpowertowerclimbingrobotisproposed.Thedesignschemeofclimbingrobotisdiscussedindetailfromtheaspectsof

robotcomposition,mechanicalmechanismdesignandcontrolsystemdesign,focusingonthecompositeclampingmechanismand

controllogicwithelectromagneticadsorptionasthemainandmechanicalclampingastheauxiliary.Aprototypeclimbingrobot

wasmadeandtestedinasimulatedenvironment.Theactualoperationprovesthatthedesignedclimbingrobothastheabilityof

movingandclimbingoverobstacles,whichhashighpracticalvalue.

Keywords:powertower;climbingrobot;mechanicalstructure;electromagneticadsorption;mechanicalclamping

为确保输电线路安全、稳定运行，需加强对电2攀爬机器人机械结构设计

力杆塔和线缆等设备的选件和维护工作。现阶段我国2.1组成

对电力杆塔及输电线路的巡检和维护仍采用人工或半根据设计方案，攀爬机器人的主体结构如图1所

人工方式，尚未实现全方位的智能化发展[1-2]。因此，示。借助SolidWorks软件建立攀爬机器人三维模型，

设计一种检测效率高、运维成本低的自动化攀爬机器主要由首部、尾部、伸缩臂、直线伸缩机构和夹持机

人，以改变传统电力杆塔的巡检和维护模式，提高电构组成，如图2所示。其中，首部装载上伸缩臂、电

力杆塔巡检的便捷性，降低人工巡检危险性，提高电源、控制模