目錄
前言
第1章 概述 1
1.1 電力機(jī)器人運(yùn)行可靠性的發(fā)展背景與意義 1
1.1.1 電力機(jī)器人運(yùn)行可靠性的發(fā)展背景 1
1.1.2 電力機(jī)器人運(yùn)行可靠性的意義 4
1.2 電力機(jī)器人系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 5
1.2.1 安全可靠 5
1.2.2 良好的環(huán)境適應(yīng)性 6
1.2.3 高度精密的設(shè)計(jì)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(qiáng)大的作業(yè)能力 9
1.2.7 完善的能源系統(tǒng) 10
1.2.8 復(fù)雜的故障診斷和維修系統(tǒng) 10
第2章 可靠性指標(biāo)、基本原則與環(huán)境設(shè)計(jì) 12
2.1 可靠性指標(biāo) 12
2.1.1 定義 12
2.1.2 具體指標(biāo) 12
2.2 可靠性基本原則 14
2.2.1 設(shè)計(jì)冗余性原則 14
2.2.2 故障隔離與恢復(fù)原則 16
2.2.3 易維護(hù)性原則 17
2.2.4 環(huán)境適應(yīng)性原則 20
2.2.5 故障預(yù)測與預(yù)防性維護(hù)原則 22
2.3 測試環(huán)境與場景設(shè)計(jì) 24
2.3.1 極端環(huán)境模擬 24
2.3.2 長期運(yùn)行測試 25
2.3.3 負(fù)載測試 27
2.3.4 任務(wù)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(yīng)性能 34
3.2.1 低溫試驗(yàn)性能 34
3.2.2 高溫試驗(yàn)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(yīng)性能 40
3.2.10 抗風(fēng)性能 40
3.2.11 環(huán)境適應(yīng)性能 42
3.3 運(yùn)動(dòng)性能 43
3.3.1 最小制動(dòng)距離 43
3.3.2 重復(fù)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(tái)旋轉(zhuǎn)角度 46
3.3.9 升降型機(jī)械臂性能 46
3.4 續(xù)航性能 47
3.4.1 試驗(yàn)方法和判定標(biāo)準(zhǔn) 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(yùn)輸與儲(chǔ)存可靠性檢測 49
3.5.1 振動(dòng)試驗(yàn) 49
3.5.2 機(jī)械沖擊試驗(yàn) 50
3.5.3 模擬運(yùn)輸性能試驗(yàn) 50
第4章 應(yīng)用技術(shù) 52
4.1 運(yùn)動(dòng)控制技術(shù) 52
4.1.1 運(yùn)動(dòng)控制模型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 53
4.1.2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 59
4.1.3 執(zhí)行狀態(tài)傳感設(shè)計(jì) 60
4.1.4 伺服控制技術(shù) 63
4.2 感知與識(shí)別技術(shù) 66
4.2.1 感知系統(tǒng)構(gòu)成 66
4.2.2 圖像識(shí)別算法 67
4.3 自主導(dǎo)航與定位技術(shù) 76
4.3.1 自主導(dǎo)航系統(tǒng)的核心組成 77
4.3.2 提高運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵技術(shù) 82
4.3.3 應(yīng)用案例 91
4.3.4 未來發(fā)展方向 98
4.4 人機(jī)交互技術(shù) 101
4.4.1 人機(jī)交互力反饋裝置 101
4.4.2 人機(jī)交互虛擬環(huán)境的幾何學(xué)建模技術(shù) 106
4.4.3 人機(jī)交互虛擬環(huán)境的動(dòng)力學(xué)建模 109
4.4.4 人機(jī)交互末端映射模式的力反饋映射方法 112
4.4.5 主端人機(jī)交互軟件設(shè)計(jì) 113
4.5 運(yùn)行失效分析技術(shù) 115
4.5.1 基本概念 115
4.5.2 應(yīng)用方法 115
4.5.3 故障發(fā)生頻率 116
4.5.4 故障嚴(yán)重度 117
4.5.5 FMEA分析案例 118
4.6 維護(hù)類型與保障技術(shù) 122
4.6.1 維護(hù)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(jì) 129
5.1.1 故障分析 132
5.1.2 改進(jìn)措施 134
5.1.3 改進(jìn)計(jì)劃提升 135
5.1.4 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè) 140
5.1.5 電力機(jī)器人垂直大模型構(gòu)建 141
5.2 機(jī)器人的設(shè)計(jì)優(yōu)化 141
5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)制造 142
5.2.2 機(jī)器人的機(jī)器學(xué)習(xí)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(jī)器人整體系統(tǒng) 145
5.3 機(jī)器人可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 146
5.4 傳感器和執(zhí)行機(jī)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(yīng)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(jìn)措施 157
5.5.3 改進(jìn)提升方向 158
5.5.4 仿生操控技術(shù) 161
5.5.5 軟體機(jī)器人 166
5.5.6 腦機(jī)接口技術(shù) 167
第6章 運(yùn)行安全與防護(hù) 169
6.1 電力機(jī)器人運(yùn)行安全標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 169
6.1.1 性能要求 169
6.1.2 安全防護(hù)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(hù)規(guī)范 171
6.1.6 培訓(xùn)與應(yīng)急處理 171
6.2 電力機(jī)器人防護(hù)措施 172
6.2.1 物理防護(hù)措施 172
6.2.2 電氣防護(hù)措施 172
6.2.3 軟件與網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施 173
6.2.4 維護(hù)與保養(yǎng)措施 173
6.3 電力機(jī)器人應(yīng)急處理與救援 173
6.3.1 應(yīng)急處理流程 174
6.3.2 救援措施 174
6.3.3 后續(xù)恢復(fù)與預(yù)防 175
第7章 應(yīng)用案例 176
7.1 電力機(jī)器人面臨的問題 176
7.2 電力機(jī)器人可靠性提升案例 177
7.2.1 針對(duì)電力機(jī)器人特殊環(huán)境自適應(yīng)能力的提升 177
7.2.2 針對(duì)電力機(jī)器人故障診斷識(shí)別及處理能力的提升 177
7.2.3 針對(duì)電力機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)的提升 178
7.2.4 針對(duì)電力機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能及續(xù)航能力的提升 178
7.3 電力機(jī)器人可靠性提升成效 179
參考文獻(xiàn) 181