1、“.....从机构运动学角度，要求机构 能实现滚动蠕动跨越和避让障碍物，以及末端执行器具有空间位姿调整运动从运动控 制角度，要求机构的自由度少机构运动学逆解可实现解藕控制，且运动控制的精度高从 巡线机器人系统角度，要求机构具有定的负载能力，且与导线构成等电位体从应用角度， 要求机构具有小巧紧凑轻质的机械结构，且容易上下线作业和便于携带等。 根据输电线路的结构特征......”。

2、“.....通过多种可行方案的对比分析 和对机构的巧妙组合，以及样机原型的反复试验和改进，提出了由小臂操作手机构个 公共的变长大臂机构个小臂与变长大臂间各分别有个绕铅垂轴和水平轴旋转的关节 组成的双臂协调移动的机器人机构模型。 如图所示为巡线机器人机构的原理简图。图中，个小臂操作手机构是由小臂绕水 平轴回转的关节绕铅垂轴回转的关节转轴转台和以小臂为机架的末端执行器 组成末端执行器是由主动滚轮和夹紧机构组成图夹紧机构是由夹杆回 转副有限约束的回转副和夹爪组成，且沿导线横截面对称布臵绕水平轴回 转关节的轴线与绕铅垂轴回转关节的轴线垂直相交，移动关节的轴线与关节的轴 线垂直相交个小臂机构和与其相联的移动关节沿导线轴向呈反对称布臵。主动滚轮 完成沿直线无障碍物段的行驶。关节和关节分别实现机械臂小臂机构和大臂机构 在导线平面内的升降和旋转。在过障和路径转移时......”。

3、“.....另臂通过 运动规划实现过障的各种分解动作。关节实现个臂交互滑移异位。 相对于国内外般采用臂及臂以上机器人技术而言，该机器人机构有如下特点机构的 自由度少，机构长度尺寸小，加以采用嵌人式机械结构和高强度的铝合金材料，机械结构 紧凑，重量轻。 导航系统 下图是单分裂输电线路的结构示意图，该图显示了巡线机器人遇到的典型障 碍有防震锤悬垂线夹耐张线夹等。巡线机器人采双轮结构在导线上行进，当遇到障碍 时，通过轮子下方两个夹爪依次夹紧导线，抬升机器人本体，以错臂的方式跨越障碍。巡 线机器人视觉系统安装在机器人下方，其中视觉传感器摄像机安装在机器人的本体前 端，光轴与机器人前进方向的夹角约为。该系统由摄像机采集卡嵌入式计算机等 组成。 防震锤悬垂线夹耐张线夹等障碍既无丰富的表面纹理，也无鲜明的颜色特征，且 相互铰接，因而难以分割成单独的区域......”。

4、“.....如直线圆圆弧角点等，如果能同时结合输电线路结构特点对上 述图形基元进行结构约束，去除掉环境中些干扰的图形基元，就可判断出障碍物的存在 及其类型。 障碍识别的基本方法是对视觉传感器摄像机采集到的图像进行预处理，消除图 像噪声，并采用经算法改良后的算子提取图像边缘。在边缘图像中运用霍 夫变换等方法分别检测直线圆和角点等图形基元，并利用导线与障碍的位臵关系以及障 碍本身的特点来进行结构约束，识别出障碍物。 垂直起降越障机构 巡线机器人在实际应用过程中需要从地面可靠地固定到输电线路上，并且能够在运行 过程中跨越遇到的防震锤耐张线夹悬垂线夹等各种障碍。目前在线路上实验运行的巡 检机器人需人工安放到巡检线路上，且跨越障碍能力不强。在此方案中，提出种新型的 垂直起降越障机构......”。

5、“.....实现技术如下 巡线机器人在两侧各装备个可收放的旋翼，如下图所示 旋翼旋翼 导线 制动机构 滚轮 滚轮 张开后即形成个四旋翼无人机，可完成起降跨越障碍等功能。 结构型式 四旋翼飞行器采用四个旋翼作为飞行的直接动力源，旋翼对称分布在机体的前后左 右四个方向，四个旋翼处于同高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，旋翼和旋 翼逆时针旋转，旋翼和旋翼顺时针旋转，四个电机对称的安装在飞行器的支架端， 支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。四旋翼飞行器的结构形式如图所示。 工作原理 四旋翼通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的 姿态和位臵。由于飞行器是通过改变旋翼转速实现升力变化，这样会导致其动力部稳定， 所以需要种能够长期保稳定的控制方法......”。

6、“..... 因此非常适合静态和准静态条件下飞行。但是四旋翼飞行器只有四个输入力，同时却有六 个状态输出，所以它又是种欠驱动系统。 四旋翼飞行器结构形式如图所示，电机和电机逆时针旋转的同时，电机和电 机顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。与 传统的直升机相比，四旋翼飞行器有下列转运动偏航运动前后运动侧向运动。在图 中，电机和电机作逆时针旋转，电机和电机作顺时针旋转，规定沿轴正方 向运动称为向前运动，箭头在旋翼的运动平面上方表示此电机转速提高，在下方表示此电 机转速下降。 垂直运动垂直运动相对来说比较容易。在图中，因有两对电机转向相反，可以 平衡其对机身的反扭矩，当同时增加四个电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增 大，当总拉力足以克服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上升反之，同时减小四 个电机的输出功率......”。

7、“.....直至平衡落地，实现了沿轴的垂直运动。 当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。 保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键。 俯仰运动在图中，电机的转速上升，电机的转速下降，电机电 机的转速保持不变。为了不因为旋翼转速的改变引起四旋翼飞行器整体扭矩及总拉力 改变，旋翼与旋翼转速该变量的大小应相等。由于旋翼的升力上升，旋翼的升力 下降，产生的不平衡力矩使机身绕轴旋转方向如图所示，同理，当电机的转速下 降，电机的转速上升，机身便绕轴向另个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。 滚转运动与图的原理相同，在图中，改变电机和电机的转速，保持电 机和电机的转速不变，则可使机身绕轴旋转正向和反向，实现飞行器的滚转运 动。 偏航运动四旋翼飞行器偏航运动可以借助旋翼产生的反扭矩来实现......”。

8、“.....为了克服反扭矩影响，可使四 个旋翼中的两个正转，两个反转，且对角线上的来年各个旋翼转动方向相同。反扭矩的大 小与旋翼转速有关，当四个电机转速相同时，四个旋翼产生的反扭矩相互平衡，四旋翼飞 行器不发生转动当四个电机转速不完全相同时，不平衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转 动。在图中，当电机和电机的转速上升，电机和电机的转速下降时，旋翼和 旋翼对机身的反扭矩大于旋翼和旋翼对机身的反扭矩，机身便在富余反扭矩的作用 下绕轴转动，实现飞行器的偏航运动，转向与电机电机的转向相反。 前后运动要想实现飞行器在水平面内前后左 右的运动，必须在水平面内对飞行器施加定的力。在图中，增加电机转速，使拉力 增大，相应减小电机转速，使拉力减小，同时保持其它两个电机转速不变，反扭矩仍然 要保持平衡。按图的理论，飞行器首先发生定程度的倾斜，从而使旋翼拉力产生水平 分量......”。

9、“.....向后飞行与向前飞行正好相反。当然在图图 中，飞行器在产生俯仰翻滚运动的同时也会产生沿轴的水平运动。 倾向运动在图中，由于结构对称，所以倾向飞行的工作原理与前后运动完全 样。 智能控制系统 自动巡线机器人是种运行于高压架空输电线路上，具有定智能的机器。对于这种 特殊的工作环境，要求巡线机器人必须具备自动控制和主从遥控操作控制两种工作方式， 并具有在恶劣环境中可靠工作的能力。 巡线机器人控制系统的由两大部分组成地面遥控数据接收移动基站和本体控制单 元，其中机器人本体控制单元采用由规划层和执行层组成的两层分布式计算机控制结构。 规划层由嵌入式计算机系统控制输入装臵检修调试用控制面板图像采集卡 板卡及无线收发装臵等组成。巡线机器人沿输电线路爬行，要跨越防震锤耐张线夹 悬垂线夹等各种障碍。由于线路情况复杂，因此规划层的运动轨迹规划主要是局部越障规 划......”。