机械臂

从优化营商环境和提高供电可靠性等内外部环境，分析展示配网不停电作业的良好发展前景；扼要介绍配网带电作业技术、配网不停电作业技术发展现状及其应用，着重介绍配网不停电作业在业扩接电、配网检修、工程建设应用中取得的成效；分享成功的作业案例，重点介绍配网不停电大型检修作业、大型联合作业、工程化等应用的组织实施，并分析制约配网不停电作业发展的关键因素与优化配网不停电作业建议；同时介绍了配网不停电作业发展趋势和带电作业机械臂、机器人等未来带电作业智能化发展方向。

南方电网电力科技股份有限公司十年精心打造。由慧航云航线规划工具、慧眼无人机及机库、慧眼调度监控分析系统组成，飞向智能巡检3.0新时代。慧眼为用户提供设备与环境的高效信息采集与厘米级数字建模服务，通过慧航云高效规划出精准、安全的航线，打通数字模型与物理世界的壁垒，让无人机按轨迹安全、可靠飞行。集群组网是满足电网大范围、不间断巡检的关键。慧眼智能机库系列可网格化部署在电网运维的各种场景，共同形成一张巡检网络。用户可通过慧眼调度监控分析系统，进行任务编制，远程一键下达任务。接到任务后，无人机可根据既定航线在智能机库间来回“跳跃”，实现“蛙跳式”巡检，突破时空限制，组网联动调度。巡检过程中，调度系统实时监控巡检状况，并对无人机传回数据进行智能分析和自动归档，减少人力与时间的损耗。慧眼无人机，支持4G/5G、Mesh组网及APN专网等方式接入，实现与云端平台的直接双向互动，摆脱遥控器的束缚，来去更加自如。采用4GRTK定位技术，实现厘米级定位，保障了无人机可精确执行航线，在间隔中安全穿梭。更有超清视界，无损还原作业场景；双光测温，洞悉全局；超长续航，多机协同，高效可靠。为配合无人机大范围巡检，根据用户在不同场景的需求，慧眼打造了4种型号的机库。换电机库采用柔性机械臂为无人机自动更换电池，快速换电，分秒必争。充电机库采用充电续能方式，适配市面主流品牌微型无人机，智能小巧、兼容并包。简易机库伫立守护的无人机管家，极简设计，摆脱对飞手、地形的依赖。移动机库小巧便携的飞行大脑。完全解除地形部署限制，为移动而生。高精建模工具+全局管理调度系统+强续航自动“机-库”组合，构建起安全、可靠、大范围低空自动化巡检网。这就是慧眼巡检新生态。目前，慧眼已在全国多个地区、城市应用，应用于2000+座变电站；覆盖70000平方公里，无人机年均起飞20万余架次，安全起降率达99.995%。打破输电、变电、配电专业壁垒冲破信息、时间、空间障碍。心之所向，目之所达。

本成果主要用于10kV架空线路带电作业，可以自主完成不同线路结构的搭接引流线工作。该配网带电作业机器人装备有协作机械臂、户外专用机械臂和多种分布式智能工具，机器人可以通过协作机械臂末端搭载不同的工具并配合户外专用机械臂完成多种任务模式下的人-机协同操作，具有高清视觉模组和自主导航控制后台，可满足大负载、全场景、智能化、实用化的要求。

绝缘子清洗机器人以小型化、轻量化、智能化为核心设计理念，旨在实现变电站支柱绝缘子在带电状态下的高效、安全清洗作业。机器人通过集成履带式移动底盘、绝缘升降平台、机械臂、作业末端、控制系统、视觉检测装置、干冰清洗装置、通信装置、操控单元以及人机交互控制基站等模块，构建了一套完整的绝缘子清洗解决方案。

本次演讲内容着重介绍深圳优艾智合机器人科技有限公司在电力运维场景的协作机器人探索，主要介绍优艾智合结合了六轴机械臂、多自由度灵巧手的复合机器人的实践应用，以及未来人形、类人形机器人在电力检修运维场景的应用展望。

本成果从电网实际运行出发，重点解决传统无损探伤作业困难等问题，具备多项核心优势。采用无人机协同作业自主上线平台，一键自动上线，通过挂线臂的全自动开合即可实现机器人自主悬挂和脱离导线，通过机械臂实现检测装置与检测部位的精准定位，实现耐张线夹和直线接续管的X射线高质量成像检测。全过程智能高效，有效降低作业人员的操作技能要求。作业人员无需登高，通过手持遥控器即可远程遥控机器人，并实时监控其运作状态，可降低目前人工作业方式劳动强度的60%以上，提升作业效率，可将耐张线夹和单个接续管的检测作业时间从目前的1小时缩短至0.5小时（含登塔移动等时间）。

中国电气化铁路运营里程快速增长，铁路运营值守人员逐年趋向不足。为满足牵引变电所巡检需求的要求，提升巡控的质量和效率，开发设计了一套适用于牵引变电所的智能巡控机器人系统，并在柳南客专、西成高铁等线路上应用。该系统配备可见光、红外相机和机械臂，实现了变电所的智能巡检和应急操作，为牵引变电所智能运维提供技术支撑，极大地提高了生产效率，节约了人员成本。

本作品研究配网带电作业双臂遥操作机器人，双臂电力遥操作系统的设计由主端和从端两部分组成。主端为操作者所在端，从端为机械臂、电线等作业对象所在端。在主端系统中，操作者通过手控器输入控制指令，并且得到多重反馈信息。在从端系统中，从处理器根据主端的控制指令驱动机械臂运动，并返回相关信息。

4月28日10时许，在北京市丰台区的220千伏玉泉营电力隧道示范段内，一台搭载感知设备机械臂的四足巡检机器人正沿着规划好的巡检路径，对电力隧道环境及设备开展自主巡检。此次巡检在实际应用中检验了机器人功能，为进一步提升电力隧道巡检质效打下基础。

随着建设“坚强智能电网”步伐的进一步加快，大批500kV输电工程相继落地，输电线路的通道环境也随之日趋复杂，这就给输电线路运维工作带来了更大的挑战。据统计，外力破坏已成为导致500kV输电设备跳闸和故障停运的主要因素，而导、地线悬挂异物类故障占外力破坏的90%。目前，导、地线悬挂异物的处理方式，主要分两大类：停电作业清除和带电作业清除。停电作业清除影响整个电网稳定、经济损失大;带电作业清除需作业人员在高电压的环境下进行登高作业，危险系数很高，并且需要大量人力、物力配合,如图1.1。根据环保、经济等因素的综合考虑，要实现安全、可靠、经济的作业方式，必须对现有的作业方式进行革新。探索一种新的、安全的带电清除导、地线悬挂异物的方式方法，已成为一个电力行业必须面对，并亟待解决的问题。多旋翼飞行器技术的发展已较为成熟，电子、计算机及自控水平已能够实现拍摄、监测等高空作业的需求。它能实现高空悬停、载物、远程控制等功能，如果能开发与之配合使用的功能模块（如：机械臂手之类），则完全可以实现“不停电、不登高、操作简单”的作业要求,大大提高各类清障作业效率。 本项目研发的是一个机械化程度较高的机电一体化装置，按其功能效用，该装置可以分为三个模块：载体模块、保护模块、功能模块。根据作业项目的特点及要求，各个模块可以进行组合，从而完成各类消缺任务。