和拉尼娜等极端天气气候事件的频率与强度明显增加，输电线路所处地质条件复杂，容易遭受冰灾等极端天气的影响，目前国内外对已多次发生的输电线路冰灾事故进行了相关的研究。袭击湖南的持续低温雨雪冰冻天气过程来临之前，湖南温度偏高空气干燥。湖南东南西部三面环山，向中部北部过渡为丘陵和平地，冷空气袭击湖南后，湖南降温迅速，冷暖空气交汇形成的锋面逆温强度大，加上湖南北低南高的地势使逆温层得以加强，地势陡增处南下冷空气因推进受阻而徘徊驻留，随着暖湿气流不断补充，易形成长时间降雨冰冻，形成持续的雨凇。由于降温迅速，湘西高海拔山区和纬度较高的湘北地区地表气温除冰机器人的设计低，但降水主要集中在湘南湘中湘东，且停留时间较长，导致湘南湘中湘东冰冻灾害强于湘北和湘西高海拔山区。湖南电网冰冻灾害是在大尺度天气形势控制下形成的，拉尼娜现象起到推波助浪的作用，冰冻灾害受损范围与程度具有较强的微地形影响特征。长时间的低温降水过程为覆冰提供了适宜条件。受冷暖空气共同影响，湖南从，共出现次明显的雨雪天气过程，这次持续时间长的冻雨和冰冻天气给湖南电网带来了灾难性的影响。湖南省电力公司线路条有条线路倒塔基，变形基，导线断线或受损处，地线断线或受损处有条线路倒塔基，有条倒塔基高压线路倒杆万千多基，发生断线超过万处低压线路倒杆断杆万多基，断线近万处，在整个冰冻期间，发生了多次电网解裂和衡阳郴州等地区大面积停电事故，使湖南电网受了有史以来最严峻的威胁，直接经济损失数亿元。工业机器人的控制系统的分类工业机器人控制系统可以从不同角度分类，如控制运动的方式不同，可为关节控制笛卡尔空间运动控制和自适应控制按轨迹控制方式的不同，可分为点位控制和连续轨迹控制按速度控制方式的不同，可分为速度控制加速度控制。程序控制系统给每个自由度施加定规律的控制作用，机器人就可实现要求的空间轨迹。自适应控制系统当外界条件变化时，为保证所要求的品质或为了随着经验的积累而自行改善控制品质，其过程是基于操作机的状态和伺服误差的观察，再调整非线性模型的参数，直到误差消失为止。这种系统的结构和参数能随时间和条件自动改变。人工智能系统事先无法编制运动程序，而是要求在运动过程中根据所获得的周围状态信息，实时确定控制作用。当外界条件变化时，为保证所要求的品质或为了随着经验的积累而自行改善控制品质，其过程是基于操作机的状态和伺服误差的观察，再调整非线性模型的参数，直到误差消失为止。这种系统的结构和参数能随时间和条件自动改变。因而本系统是种自适应控制系统。中国地质大学长城学院届毕业论文控制系统的设计工作电源及控制系统要保证除冰机器人在野外大范围内长时间工作，必须提供持续可靠的电源。机器人般的功率般为几百瓦，由于受体积和重量的限制，蓄电池组不能满足长时间供电要求。尝试采用小型汽油发电机为机器人供电，但汽油发电机需携带油箱，工作时受环境影响大，可靠性差。由于除冰机器人般沿高压的电力线爬行，因此，最好能直接从电力线上获取能源，即耦合供电。对采用电流互感器耦合从电力线上获取电源的设计方法进行了深入研究，分析了机器人所需的最大驱动力与其重量的比率磁芯的截面积副边线圈匝数等变量的关系，实验结果验证了方案的可行性。采用电力线耦合供电虽然解决了巡线机器人长期工作的电源问题，同时也导致机械机构及控制系统的复杂化。这是因为机器人越障时，电流互感器磁芯须从电力线上脱离，需解决磁芯分离机构控制和备用电源切换技术图控制系统这种系统是适应控制系统，当外界条件变化时，为保证所要求的目的或为了随着经验的积累而自行改善控制系统，其过程是基于操作机的状态和伺服误差的观察，再调整非线性模型的参数，直到误差消失为止。这种系统的结构和参数能随时间和条件自动改变。这种是事先无法编制运动程序，而是要求在运动过程中根据所获得的周围状态信息，实时确定控制作用。当外界条件变化时，为保证所要求的品质或为了随着经验的积累而自行改善控制品质，其过程是基于操作机的状态和伺服误差的观察，再调整非线性模型的参数，直到误差消失为止。这种系统的结构和参数能随时间和条件自动改变。因而本系统是种自适应控制系统。除冰机器人的设计传感器的应用温度传感器系统选用温湿度体数字式传感器，该传感器将温湿度敏感元件信号放大器转换器标准数据存储器总线等外围电路集成在了个芯片上，不需外围电路，直接输出经过标定了的相对湿度和温度的数字信号。信号强度增加，抗干扰性增强，且长期稳定性也得到了保证，有效地解决了传统温湿度传感器的不足。另外，还可以精确地测定露点，不会因为温湿度之间的温度差而引入误差。选择测量范围和测量重量温度样，选择湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象科研部门外，搞温湿度测控的般不需要全湿程测量。选择测量精度。测量精度是湿度传感器最重要的指标，每提高个百分点，对湿度传感器来说就是上个台阶，甚至是上个档次。因为要达到不同的精度，其制造成本相差很大，所以使用者定要量体裁衣，不宜盲目追求高精尖。如在不同温度下使用湿度传感器，其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知，相对湿度是温度的函数，温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化。将产生的湿度变化误差。使用,中国地质大学长城学院届毕业论文运动距离的输入轴位置显示状态显示除冰机器人的设计,中国地质大学长城学院届毕业论文,除冰机器人的设计数据过大中国地质大学长城学院届毕业论文除冰机器人的设计摘要随着科技的发展，机器人技术也越来越普及。在各个领域的发展到定阶段，机器也开始代替人的工作，对那些具有安全隐患的工作也是机器人应用最多的地方，如今西南地区随着天气的影响对输电线的破坏也越来越加重，本次设计是针对这种情况设计种专门除冰的种机器人，通过对内部的控制设计达到对机械的操作，进而达到除冰的效果。在根据运动学仿真，验证了动作规划的合理性。接下来，用法建立了机器人的多刚体系统动力学模型，推导了机器人逆动力学方程的求解算法，并结合机器人的虚拟样机，并且考虑导线的柔性，对除冰机器人单臂越障的过程进行了仿真，根据结果，为除冰机器人最薄弱的关节选择了合适和电机，验证了除冰机器人本体结构设计的可行性。最后，研究了柔性导线的悬挂形状，并用方程建立了机器人的刚柔耦合动力学模型，在中用除冰机器人的虚拟样机模型和导线的柔性模型进行了仿真，得到机器人运动与导线变形间耦合特性。验证了即使在考虑导线柔性的情况下，因此，研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的实用意义。关键词除冰机器人运动学多刚体动力学刚柔耦合动力学目录摘要引言除冰机器人的研究研究现状工业机器人的控制系统的分类控制系统的设计工作电源及控制系统传感器的应用温度传感器光照传感器单片机的选用及硬件设计芯片与接口电路设计时钟电路的设计引脚配置及其接口电路设计指令系统编程运动及轴的指令系统输入输出指令说明或编程程序循环和结构循环恒量轴参数说明和编程除冰机器人的运动模块无线传输模块测控系统控制功能模块系统软件的设计系统监控程序设定参考文献致谢附录中国地质大学长城学院届毕业论文引言除冰机器人的研究年月我国南方数省输电线路遭遇历史上罕见的冰雪灾害。长时间持续的高强度大范围低温雨雪冰冻天气,导致湖南江西浙江安徽湖北等地的电网发生倒塔断线舞动覆冰闪络等多种灾害。由于温度湿度和风速与覆冰形成的最佳气象条件吻合,南方各省的输电线路大范围严重覆冰。加之冰冻天气持续时间长强度大,导线和铁塔上的覆冰表现为生成发展保持消融再保持再发展的循环过程,冰厚不断增加。雪灾造成国家电网公司直接财产损失达亿元,灾后电网恢复重建和改造需要投入资金亿元。由此可见,如何破除输电线路覆冰成为个亟待解决的很有实际意义的课题。为了达到除冰效率高能耗小安全性强成本低操作简便适应力强的目的,本文从机械除冰的角度出发,设计了种输电线路除冰机器人。特别是电力系统遭受毁灭性重创，冰灾引起了倒塔,现场调查了年湖南冰灾期间输电线路的受损情况,发现倒塔线路覆冰厚度主要集中在,同时微地形和微气象造成覆冰加重和覆冰的不均匀性,档距塔形等对线路倒塔也存在影响。分析倒杆断线的形式认为覆冰太厚超过设计值垂直荷载压垮和不平衡张力拉垮是造成线路倒塔。专家解说，高压线高高的钢塔在下雪天时，可以承受倍的重量。但如果下雨凇，可能会承受倍的电线重量。电线结冰，遇冷收缩，风吹引起震荡，就使电线不胜重荷而断裂。研究现状目前，在国内还没有技术成熟的除冰机器人，但是，在外国这种除冰机器人技术相对比较成熟，其代表作品是加拿大的研究院设计的遥控小车，它主要用于清除电力传输线上的覆冰，但是该机器人质量过大，结构复杂，并且只能清除俩杆塔之间的覆冰，不具备越障功能，因此不完全的代替人工线上除冰，由于这些国家的地理与气候情况与我国相似，甚至些国家的情况更加恶劣，为了保证电力系统的可靠性，提高高压输电线除冰的效率，减少损失，维护工人的安全，在借鉴国内外除冰机器人以及巡线机器人的优点，本文设计的是高压线路除冰机器人，这种机器人可以满足直导线上覆冰不是太厚情况下除冰要求。因此，研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义。全球气候正经历以变暖为主要特征的变化，气候变暖导致厄尔尼诺和拉尼娜等极端天气气候事件的频率与强度明显增加，输电线路所处地质条件复杂，容易遭受冰灾等极端天气的影响，目前国内外对已多次发生的输电线路冰灾事故进行了相关的研究。袭击湖南的持续低温雨雪冰冻天气过程来临之前，湖南温度偏高空气干燥。湖南东南西部三面环山，向中部北部过渡为丘陵和平地，冷空气袭击湖南后，湖南降温迅速，冷暖空气交汇形成的锋面逆温强度大，加上湖南北低南高的地势使逆温层得以加强，地势陡增处南下冷空气因推进受阻而徘徊驻留，随着暖湿气流不断补充，易形成长时间降雨冰冻，形成持续的雨凇。由于降温迅速，湘西高海拔山区和纬度较高的湘北地区地表气温除冰机器人的设计低，但降水主要集中在湘南湘中湘东，且停留时间较长，导致湘南湘中湘东冰冻灾害强于湘北和湘西高海拔山区。湖南电网冰冻灾害是在大尺度天气形势控制下形成的，拉尼娜现象起到推波助浪的作用，冰冻灾害受损范围与程度具有较强的微地形影响特征。长时间的低温降水过程为覆冰提供了适宜条件