电力巡检机器人设计-高压输电线路巡检机器人【含4张CAD图纸】【JS系列】
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辽宁工程技术大学本科生实习报告书教学单位 机械工程学院专 业 机械工程及自动化班 级 机械11-1 学生姓名 陈铭博 学 号 1107100102 指导教师 魏永乐 大学所学习的知识大多来自课本,在四年的学习中,我们理论学习远多于动手操作,所以毕业之前的实习对我们来说意义重大,影响非凡,毕业实习是对我们今后学习生活的的一种历练,是我们对书本知识理性认识的升华,每年学校各专业学生都会到各个工厂进行实习,这样可以增长我们的见识,巩固课本知识,让我们懂得工厂的一些基础运作过程,为我们以后的学习和工作打下坚实的基础。作为机械工程及自动化专业的学生,这种实习对我们尤为重要。所以在大四的开学,我们就去各个公司进行实习学习,为我们今后学习生活打下一定的基础。对于本次实习其重要目标在于通过实习使我们获得基础生产的感性知识,理论接洽实际,扩大知识面;同时专业实习又是锤炼和造就我们业务能力及素质的重要渠道,造就当代大学生具有吃苦耐劳的精神,也是接触社会、懂得产业状态、懂得国情的一个重要道路,逐步实现由学生到社会的转变,造就我们初步具有技巧工作的能力、初步懂得企业管理的基础方法和技巧;体验企业工作的内容和方法。这些实际知识,对我今后的学习乃至工作,都是十分必要的基础。我在公司的主要任务是零件的建模,运用建模软件对零件进行建模,经过学习培训,使我从本质上发生了变化,技术性得到了很大的提高,我相信在今后的工作中我会更着力出色地完成我的本质工作。没有付出就没有回报,这点我深有体会如果没有我这些日子的努力学习工作,是不会有我这门技术的,学习如小孩走路一样,从了解有入深,从那种自己攻破一个个难题的喜悦可以看出那是多么的有成就感谢,当初刚入这工作时一问三不知到现在的大部分问题的解决那是一步步走来的,在工作中我学到了很多,也更懂得了很多,清醒地认识到我们这行工作的重要性,虽说我学的是理论类的机械知识,软件却从未接触过,在这是从听到认识再到了解,一步步地刻入我的脑海中,学校学的过多,但是些理论知识,很多知识都很锁碎,我在学校中学习的思想也完全是凭着个人的思维来发展进行的,但来到这里使我了解到了本质的区别,产品的生产加工更多的是实用,经济,减轻工人的劳动方面来考虑的,就好比一张图纸一样,在这里怎样表画出来的图能使加工师傅们看懂才是尤为重要的,过多的繁锁完全可以抛弃掉,再者重要的一点就是做我们制图设计这行的绝不可马虎,一点错误可能造成很大失误,至之带来的是经济和人力的损失,这点是我实习期间犯的最大的错误,脑子要灵活,心要细才能完成任务,在没工作之前自己本以为所学知识已很多了,但真正步入工作中才知道自己欠缺的实在是太多了,就连自己专业上的知识也有很多不会的,所以师傅动不动就说整天在校学的啥,也许更多的原因在于我的不认真吧,师傅常对我说的就是“多看,多学,多动手”在这里我才看清了,车音里的师傅个个身手不凡,读图,识图能力,各种技能工作真的很扎实,很多自己自愧不如,看看别人的图纸,再看看自己的图纸还有一定的差距,在工作中使我也清晰的认识到了自己的一些缺点,一是不大爱向别人请教,这样不会的会更深,二是,师傅批评后自己太傲气,动不动顶撞他人,这两点我要认真地改正,决不可在以后的工作中出现。这段日子的实习,让我真真正感受到了理论和实践之间的距离,体会到了理论联系实践的真谛。实习中的所见所闻让我倍感自己的知识面还很窄很有限,需要更多的实践锻炼。通过实习,培养了我观察问题和解决实际问题的能力;培养了团结合作精神,提高了组织观念。如果说,大学四年年是心理成熟的发芽,开花期,那么这段日子的实习便是定性成熟的结果期。通过这次的实习,收获颇多。作为一个制图者,对自己的图纸要无比负责,图纸的质量是企业的生存的灵魂,因此任何疏忽都会造成严重的质量后果,要想做一个合格的产品必须有一颗负责人的心,更需要知道实际生产中一套熟练地加工技术和对加工工序的合理规划、安排。懂得一套熟练地加工技术会对我们建模有很大帮助。作为一个合格的制图者,需要一个良好的心态,工作不能受情绪影响,否则将会严重影响工作质量,从而发生质量事故。 这些日子的实习,自己所接触的是真正的工作坏境,与在学校上课在电视里所见到的截然不同,这里有的更为丰富,所以这里也是人际关系的学堂,人际关系的复杂远不是以前所能比拟的。当然,对于人际交往始终是要接触学习的,只有接触了才能真正的成长,善于交际也是我们每个即将毕业的学生所要奋斗的目标之一。再长的路,一步步也能走完,再短的路,不迈开双脚也无法到达。这次毕业实习为今后的毕业设计打下基础,为今后的学习生活提升自我,相信自己以后一定能走好每步。指导教师意见成绩评定:指导教师签字: 年 月 日 实习单位意见负责人签字:(单位盖章)年 月 日备注注:实习结束时,由实习学生填写本表后,交指导教师和实习单位签署意见,最后交所在教学单位归档保管。辽宁工程技术大学 本科毕业设计(论文)开 题 报 告 题 目 电力巡检机器人设计 指 导 教 师 魏永乐 院(系、部) 机械工程学院 专 业 班 级 机械11-1 学 号 1107100102 姓 名 陈铭博 日 期 2015年4月10日 教务处印制 4 一、选题的目的、意义和研究现状1选题的目的、意义:首先要了解高压输电线路巡检机器人巡检作业环境,根据作业环境及巡检作业任务要求确定巡检机器人的总体方案,进行了巡检机器人的机构设计与分析。再而根据各关节处所需扭矩确定电机选择方案,最后分别绘制夹爪局部装配图,手臂局部装配图,导轨丝杠局部装配图以及整体装配图。由于输电线路长期暴露在野外经受自然环境及各种外部侵害,易出现各种故障,如线路断股、磨损、腐蚀等损伤,杆塔塔材丢失等。为了避免这些情况的发生,确保输电线路安全稳定运行,需要对输电线路进行定期巡检作业,超高压输电线路的巡检、维护基本上采用人工沿线逐塔巡视的作业方式,劳动强度大、费用高且危险性较高,对于跨越山区、草地及原始森林等路段的巡检而言,由于环境恶劣,难以保证巡检到位率且巡线周期长,电力部门迫切需要取代人力进行线路维护的巡检设备。而电力巡检机器人不仅可以减轻巡线作业强度,降低费用,而且提高了巡检作业和管理技术水平,改变了传统的巡检作业方式,对于提高电力部门自动化作业效率,获得更高的经济效益和社会效益具有重要的意义。2研究现状:国际上对电力巡检机器人技术的研究始于80年代,日本、美国、加拿大、英国等国家电力公司的研究工作居领先地位,在2008年日本HiBot公司Paulo Debenest等人设计了Expliner巡检机器人,该机器人有4轮子,两爪子,靠连杆结构调节机箱质心,可在4分裂导线上行走,可以骑过间隔棒。但机器人没法在4分裂引流线上越障行走,需要在引流线附近加装过桥导轨,让机器人在导轨上行走,不在引流线上行走。 国内,沈阳自动化研究所研制的双臂巡检机器人先后完成三代样机的制造,第三代样机可以实现在输电线上稳定的行走,跨越障碍物,紧急刹车等功能,可以取代人工巡检高压输电线路,并成功地进行了实验室测试和实际输电线路的试验。二、研究方案及预期结果1技术路线,设计方案:1.了解巡检机器人整体机构2.分析巡检机器人跨障原理,对各个阶段的进行力学模型的建立,分析各关节的扭矩大小3.根据分析计算得出的扭矩,进行各关节的电机选择,并根据实际情况对各关节传动齿轮进行设计4. 夹爪,手臂,箱体三部分装配图绘制及整体装配图绘制2主要解决问题:1.查阅机械设计手册,进行轴承,螺钉,键等标准件的选取2.根据各关节扭矩,转速等进行电机的选取3.齿轮啮合,螺纹连接的画法4.各部分剖面图绘制5.装配图绘制3论文框架:1.整体了解此研究的研究意义,并查阅资料了解当前电力巡检机器人在国内外的发展概况。2.进行巡检机器人机构设计,确定机器人的基本结构和机器人坐标系及相关参数。3.分别对不同状态下的巡检机器人进行力学模型的建立,并对各关节的转矩进行求解。4.对夹爪和行走轮部分进行电机选取及传动齿轮设计。5.对手臂部分各关节处的电机选取及传动齿轮设计。6.对箱体部分的滚筒和移动台驱动电机的选取及传动齿轮设计。三、研究进度第 3 4周:查阅相关资料,明确设计思路,撰写开题报告。第 5 6周:力学模型的建立第 7 8周:夹爪局部装配图及电机选择第 910周:手臂局部装配图及电机选择第1112周:导轨丝杠局部装配图及电机选择第1314周:整理毕业论文及图纸,准备答辩。四、主要参考文献1.张维力.飞机巡检技术的研究与应用J.中国电力,1986,9:66-682.Nicolas Pouliot and Serge Montambault, Hydro-Qubec LineScout Technology: From Inspection to Robotic Maintenance on Live Transmission Power Lines 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automation Kobe International Conference Center Kobe,Japan,May 12-17,2009 1034-1040.3.Jaka Katrasnik, Franjo Pernus, Bostjan Likar A Survey of Mobile Robots for Distribution Power Line Inspection. IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL.25, NO.1, JANUARY 2010:485-493.4.Transmission Lines. 2010 1st International Conference on Applied Robotics for the Power Industry Delta Centre-Ville Montral, Canada, October 5-7, 2010.5.徐显金,李维峰,吴功平等. 沿架空地线行驶的自主巡检机器人及应用J. 武汉大学学报(工学版),2010(6):752-756.6.周风余,李贻斌,吴爱国等. 高压巡检机器人的设计与实现J. 机械科学与技术,2006(5):623-626.7.Wang J D, Sun A Q, Su W Su, et al. Development of an Expert Control Strategy for Controlling Obstacle Crossing of a High-voltage Transmission Line Inspection Robot.C/Proceedings of the 18th International Conference on Automation & Computing, Loughborough University, Leicestershire, UK, 2012.8.杨德伟,冯祖仁,张翔. 新型三臂巡检机器人机构设计及运动分析J. 西安交通大学学报,2012,46(9):43-48.9.孙恒,陈作模,葛文杰.机械原理M.第7版.北京:高等教育出版社,2006.510.孙志礼,冷兴聚,魏延刚,曾海泉.机械设计M.第1版.沈阳:东北大学出版社,2000.911.巩云鹏,田万禄,张祖立,黄秋波.机械设计课程设计M.第1版.沈阳:东北大学出版社,2000.1212.屈振生,苏猛,张志庆,李凤平.机械图学M.第4版.沈阳:东北大学出版社,2005.8 指导教师签字:五、指导教师意见
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