针对架空高压输电线路导线产生断股或散股等故障,从而产生线路安全运行问题,以500kV四分裂线路为例,着重进行了断股修补作业装置的构型研究,提出一种利用预绞丝护线条修补导线的断股修补机器人机构构型方案。依据预绞丝护线条修补工艺制定机器人作业规划,主要包括断股预处理与护线条安装作业。针对护线条安装作业,建立由作业装置、弹性护线条和柔性导线构成的仿真模型,通过作业仿真分析,得到系统的作业动态性能,验证断股修补作业的可行性。

电力场景复杂多变,机器人自主作业具有一定危险性。机器人运动控制如果出现错误,将带来不可预估的破坏和影响,所以机器人面对执行实际任务之前,非常有必要对作业任务和功能算法通过仿真形式进行验证,以及在作业过程中对机器人状态和与环境交互数据进行实时监控,确保机器人安全可靠完成作业任务。文中提出了一种基于数字孪生的电力机器人作业控制系统与配网带电作业应用,从作业环境建模、机器人建模、运动学分析、路径规划、碰撞检测等方面构建数字孪生系统。并且搭建配网带电作业机器人剥线任务作业实验平台进行作业仿真在线监控实验验证。实验结果表明,该系统能够有效实现电力机器人的配网作业仿真和在线监控。