目錄
前言
第1章 概述 1
1.1 電力機器人運行可靠性的發(fā)展背景與意義 1
1.1.1 電力機器人運行可靠性的發(fā)展背景 1
1.1.2 電力機器人運行可靠性的意義 4
1.2 電力機器人系統(tǒng)的主要特點 5
1.2.1 安全可靠 5
1.2.2 良好的環(huán)境適應性 6
1.2.3 高度精密的設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù) 7
1.2.4 豐富多樣的傳感器配置 8
1.2.5 高度智能化 8
1.2.6 強大的作業(yè)能力 9
1.2.7 完善的能源系統(tǒng) 10
1.2.8 復雜的故障診斷和維修系統(tǒng) 10
第2章 可靠性指標、基本原則與環(huán)境設(shè)計 12
2.1 可靠性指標 12
2.1.1 定義 12
2.1.2 具體指標 12
2.2 可靠性基本原則 14
2.2.1 設(shè)計冗余性原則 14
2.2.2 故障隔離與恢復原則 16
2.2.3 易維護性原則 17
2.2.4 環(huán)境適應性原則 20
2.2.5 故障預測與預防性維護原則 22
2.3 測試環(huán)境與場景設(shè)計 24
2.3.1 極端環(huán)境模擬 24
2.3.2 長期運行測試 25
2.3.3 負載測試 27
2.3.4 任務場景模擬 28
第3章 核心能力檢測方法 31
3.1 數(shù)據(jù)采集能力 31
3.1.1 可見光檢測 31
3.1.2 紅外檢測 31
3.1.3 局部放電檢測 32
3.1.4 紫外檢測 33
3.1.5 聲音采集檢測 33
3.2 環(huán)境適應性能 34
3.2.1 低溫試驗性能 34
3.2.2 高溫試驗性能 35
3.2.3 溫度循環(huán)性能 35
3.2.4 溫度沖擊性能 36
3.2.5 恒定濕熱性能 36
3.2.6 交變濕熱性能 37
3.2.7 防塵性能 38
3.2.8 抗電磁干擾性能 38
3.2.9 地形適應性能 40
3.2.10 抗風性能 40
3.2.11 環(huán)境適應性能 42
3.3 運動性能 43
3.3.1 最小制動距離 43
3.3.2 重復定位誤差 44
3.3.3 防碰撞功能 44
3.3.4 防跌落功能 45
3.3.5 最大平均速度 45
3.3.6 爬坡能力 45
3.3.7 涉水深度 46
3.3.8 云臺旋轉(zhuǎn)角度 46
3.3.9 升降型機械臂性能 46
3.4 續(xù)航性能 47
3.4.1 試驗方法和判定標準 47
3.4.2 續(xù)航性能檢測需要考慮的因素 48
3.4.3 開展續(xù)航性能檢測的階段 49
3.5 運輸與儲存可靠性檢測 49
3.5.1 振動試驗 49
3.5.2 機械沖擊試驗 50
3.5.3 模擬運輸性能試驗 50
第4章 應用技術(shù) 52
4.1 運動控制技術(shù) 52
4.1.1 運動控制模型和結(jié)構(gòu)設(shè)計 53
4.1.2 傳動系統(tǒng)設(shè)計 59
4.1.3 執(zhí)行狀態(tài)傳感設(shè)計 60
4.1.4 伺服控制技術(shù) 63
4.2 感知與識別技術(shù) 66
4.2.1 感知系統(tǒng)構(gòu)成 66
4.2.2 圖像識別算法 67
4.3 自主導航與定位技術(shù) 76
4.3.1 自主導航系統(tǒng)的核心組成 77
4.3.2 提高運行可靠性的關(guān)鍵技術(shù) 82
4.3.3 應用案例 91
4.3.4 未來發(fā)展方向 98
4.4 人機交互技術(shù) 101
4.4.1 人機交互力反饋裝置 101
4.4.2 人機交互虛擬環(huán)境的幾何學建模技術(shù) 106
4.4.3 人機交互虛擬環(huán)境的動力學建模 109
4.4.4 人機交互末端映射模式的力反饋映射方法 112
4.4.5 主端人機交互軟件設(shè)計 113
4.5 運行失效分析技術(shù) 115
4.5.1 基本概念 115
4.5.2 應用方法 115
4.5.3 故障發(fā)生頻率 116
4.5.4 故障嚴重度 117
4.5.5 FMEA分析案例 118
4.6 維護類型與保障技術(shù) 122
4.6.1 維護類型 122
4.6.2 保障技術(shù) 124
第5章 優(yōu)化方法 129
5.1 可靠性建模和設(shè)計 129
5.1.1 故障分析 132
5.1.2 改進措施 134
5.1.3 改進計劃提升 135
5.1.4 系統(tǒng)標準化建設(shè) 140
5.1.5 電力機器人垂直大模型構(gòu)建 141
5.2 機器人的設(shè)計優(yōu)化 141
5.2.1 標準化設(shè)計制造 142
5.2.2 機器人的機器學習算法 142
5.2.3 多技術(shù)融合集成及優(yōu)化 144
5.2.4 利用大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)優(yōu)化 144
5.2.5 引入大數(shù)據(jù)優(yōu)化機器人整體系統(tǒng) 145
5.3 機器人可靠性設(shè)計準則 146
5.4 傳感器和執(zhí)行機構(gòu)優(yōu)化 147
5.4.1 巡檢傳感器可靠性優(yōu)化 147
5.4.2 新型智能傳感模塊應用 150
5.4.3 多源傳感技術(shù)融合 151
5.4.4 執(zhí)行控制技術(shù)優(yōu)化 152
5.5 操控系統(tǒng)的智能優(yōu)化 156
5.5.1 故障分析 156
5.5.2 改進措施 157
5.5.3 改進提升方向 158
5.5.4 仿生操控技術(shù) 161
5.5.5 軟體機器人 166
5.5.6 腦機接口技術(shù) 167
第6章 運行安全與防護 169
6.1 電力機器人運行安全標準與規(guī)范 169
6.1.1 性能要求 169
6.1.2 安全防護措施 169
6.1.3 操作規(guī)范 170
6.1.4 通信系統(tǒng)安全 170
6.1.5 維護規(guī)范 171
6.1.6 培訓與應急處理 171
6.2 電力機器人防護措施 172
6.2.1 物理防護措施 172
6.2.2 電氣防護措施 172
6.2.3 軟件與網(wǎng)絡(luò)安全防護措施 173
6.2.4 維護與保養(yǎng)措施 173
6.3 電力機器人應急處理與救援 173
6.3.1 應急處理流程 174
6.3.2 救援措施 174
6.3.3 后續(xù)恢復與預防 175
第7章 應用案例 176
7.1 電力機器人面臨的問題 176
7.2 電力機器人可靠性提升案例 177
7.2.1 針對電力機器人特殊環(huán)境自適應能力的提升 177
7.2.2 針對電力機器人故障診斷識別及處理能力的提升 177
7.2.3 針對電力機器人系統(tǒng)架構(gòu)的提升 178
7.2.4 針對電力機器人運動性能及續(xù)航能力的提升 178
7.3 電力機器人可靠性提升成效 179
參考文獻 181