带电作业机器人系统的研究与应用
沿着高压线路行驶，巡视并储存定位后的巡视图像，通过后台软件自动或人工分析来判别线路的缺陷或安全隐患，随后进行检修维护。并完成拧紧螺栓、更换绝缘子、清洗绝缘子、除冰、清除异物等等工序。
3、带电作业机器人
带电作业机器人是针对10kv配网线路作业的特种机器人。
带电作业包括：带电断线、带电接线、带电更换避雷器、带电更换隔离开关、装拆线路故障指示器或验电接地线夹、带电更换跌落式熔断器、带电更换警示牌或绝缘护管、清洗清障等。
按电位分类为地电位作业、中间电位作业和等电位作业；按作业方式分为绝缘手套作业和绝缘杆作业。
研制带电作业机器人的意义：使操作人员远离危险环境，保障人员安全；减轻操作人员劳动强度；提高带电作业工作效率；提升我国特殊行业特种机器人的技术水平；引领智能技术向机器人领域的深度应用。
2研究与应用现状
1、1984年，九州电力株式会社和安川机器人公司开始研制带电作业机器人，目前已推出前后三代产品，实际使用超过180台机器人。
2、西班牙ROBTET、魁北克水电公司
3、国外现状：kraftGRIPS液压机械臂（多系统集成应用）
4、国内带电作业机器人项目从1999年开始，2002年研制出样机。
3主要技术和研究内容
1、从机械臂3D概念模型
从臂采用液压驱动，配置压力传感器、电位计实现力、位置信息的获取，机械臂是一个6自由度串联机构。液压驱动的机械臂自重小，持重大；便于实现绝缘；惯性小，换向冲击小。提供带电作业要求机械臂有很高的灵活度和较大的工作空间。
机械臂的设计将与斗臂车作为一个整体进行动态抗扰动分析与优化，采用模态分析技术和阻尼分配减震技术，使机械臂在高空作业过程中保持良好的平稳性。
基本要求：主从同构，便于实现主从控制；安全性，减小误操作的可能；易操作性，末端拖动，六轴协调运动；便于力反馈功能添加。
从手控制系统功能：与主控系统的交互功能；运动参数的精确测量；多关节同步运动；安全防护。
主手控制器功能：主手位置信息采集，预处理；力反馈功能。
2、双目视觉测量技术/视觉增强技术
已知两摄像机之间的位置关系，便可以获取两摄像机公共视场内物体的三维尺寸及空间物体特征点的三维坐标。
3、力觉反馈与临场感
4、带电作业机器人专用工具系统
5、绝缘防护系统
4展望
1、需要进一步探索的问题
1）改进设备和安装规范，适应机器人应用；2）如何利用电场信息进行机器人路径规划；3）双机器人的协同作业的实现；4）带电作业机器人的相关标准与性能测试方法；5）智能感知技术在带电作业机器人领域的应用；6）等电位作业如何实现机器人作业；7）110kv以上线路如何解决电磁干扰问题。
2、发展趋势
1）专用化：基于带电作业的复杂空间环境，高绝缘强度要求和高空作业的低质量负载要求，通用工业机器人不适合应用于该领域，发展专用于该领域的特种专用机器人产品是本领域的技术趋势。
2）智能化：基于多传感器、多媒体和虚拟现实以及临场感技术，实现机器人的虚拟遥操作和人机交互。带电作业效率、可靠性、安全性大幅度提升。
3）模块化：为适应多种不同带电作业，机器人系统往往采用模块设计，不断提高共用技术模块在机器人系统中的占比，可以满足多种带电作业环境的需求，同时大大降低机器人系统应用和维护成本。
4）标准化：带电作业机器人产品相关标准的建立，带电作业机器人操作的规范化。返回搜狐，查看更多
国网武汉供电公司配网带电作业机器人首战告捷
24日，在武汉青山区建设五路10千伏阳光线13号杆处，带电作业车绝缘斗臂徐徐落下。这标志着国网湖北省电力有限公司武汉供电公司顺利完成湖北首例运用自主研发机器人进行的10千伏架空线路带电作业。
作业现场，带电机器人准确模拟带电作业检修工的双手，实现引线与主线的识别定位、牢固抓握，运用精确的激光切割技术剥离导线绝缘层，将引线与主线快速准确地放入线夹，而后紧固线夹，完成分支引线搭接工作。“这个机器人可满足复杂的作业环境条件，主要是为了解决现场带电作业需求最大的带电搭火工作，有效避免传统带电搭火人工作业产生的人身触电风险。”国网武汉供电公司带电作业中心技术人员吴鑫介绍。
这套带电作业机器人由国网武汉供电公司、国网湖北省电科院联合研发，是湖北省内首套自行研发、拥有自主知识产权并成功应用的人工智能型配网带电作业机器人。带电机器人利用3D打印技术制作，一体成型，开创性的在配网领域采用等电位带电作业模式。
专家介绍，带电作业机器人通过采取多层组合屏蔽设计，将机器人的5项电磁抗扰水平提升到最高的A级，作业模式从夹持绝缘杆作业这种间接方式，变为机械臂直接抓取导线作业，大幅提高了作业的精度、载荷与效率。同时，基于主动实感双目立体视觉，带电作业机器人融合了激光雷达数据，对作业环境进行快速感知，引导机械臂、数控绝缘臂架动作，作业全过程中，人员均在地电位进行远距离控制，实现带电作业“机器换人”，保障人身安全。
今年以来，国网武汉供电公司已累计实施带电作业突破2000次。此次配网线路带电作业使用的技术，填补了湖北在10千伏配网带电机器人自主技术上的空白。（宋安琪、孙双学）
国网天津 人工智能配网带电作业机器人实现国产化
机器人展开机械臂，自主扫描环境，准确识别导线，精准定位接火位置，剥切导线绝缘层，精准完成接引线作业，所有动作一气呵成……
1月18日，在天津滨海新区临港工业区，由“时代楷模”“改革先锋”张黎明主持研发的人工智能配网带电作业机器人在低温环境下完成10千伏湾24线37号杆带电接引线任务。与以往不同的是，这款新亮相的机器人“胳膊”首次使用了国产机械臂作业，标志着张黎明研发的人工智能配网带电作业机器人全部零部件实现国产化。
配网带电作业机器人解决了人工带电作业风险高的问题，同时降低了工作强度。“截至目前，系列化配网带电作业机器人已在天津地区累计开展试点应用325次。以往机器人使用进口机械臂，不仅价格贵，当温度低于0摄氏度或受力过大，容易产生保护性停止，导致作业失败。”张黎明介绍说。
带电作业机器人主要是由机械臂、核心控制器、电源系统等模块组成。机械臂是其核心部件，承担各种高精度作业，对机器人性能发挥有重要影响。在机器人研发初期，机械臂控制系统、减速器及伺服系统国产化刚刚起步，缺乏高性能零部件，机器人运行的稳定性、可靠性及操控准确性无法保证。
国产机械臂具有自主知识产权，运用低温型减速器及低温元器件设计，针对电力作业现场全天候、全地域、强磁场的特点实施了改良设计，解决了进口机械臂大负载保护性停止问题，且控制程序开放，可提供专用机械臂的定制化服务，满足不同地域用户安全、可靠、高效作业需求。国产机械臂最大负荷增至12千克，短时过载可达15千克，能够在零下20至零上60度及95%以下湿度环境工作，通过增加绝缘外壳、电磁屏蔽措施，优化软硬件系统，操作更加便利，响应能力和运动速度大幅提升。
国产化机械臂的成功应用，打破了国外机械臂在电力行业的技术垄断，突破了协作机械臂户外应用限制，提高了机器人的可控性与可靠性，拓展了机器人地域或季节温度适用范围，真正实现了全天候、全地域作业。此外，国产机械臂相比于同类型进口机械臂拥有20-30%的成本优势，有利于大规模推广应用。
“配网带电作业机器人国产化是一个新的起点，我们将在实践中不断提升机器人的各项技术性能，加快机器人技术迭代升级，不断拓展带电作业机器人应用范围，让带电作业机器人在配网带电作业领域发挥更大的作用。”张黎明表示。