1.一種輸電線路巡檢機器人能耗預測方法,其特征在于包括以下步驟:
機器人總能耗包括機器人靜態(tài)能耗、機器人在線路上行走時上下坡的能耗、機器人越障能耗和機器人巡檢能耗,其中:
①機器人靜態(tài)能耗
測得機器人靜態(tài)時干路電流和運行時間,即可計算出巡檢機器人的靜態(tài)能耗,其積分公式為:
其中,i1為機器人干路電流,t1為機器人靜態(tài)運行時間,t為時間;
②機器人在線路上行走時上下坡的能耗:
測得機器人在線路上行走時上下坡時的干路電流和行走時間,即可計算出機器人在線路上行走的能耗,其公式為:
其中,i2為機器人在線路上行走時上下坡時的干路電流,t2為機器人在線路上行走時上下坡時的行走時間;
根據(jù)電機的性能和實驗可知,機器人在線路上行走時的干路電流與機器人行走速度和線路的坡度有關:
即:
i=φ(v,θ)
其中,v為機器人行走輪的線速度,v=2πn;θ為線路的角度,θ=arctan f(x),f(x)為架空輸電線路地線的懸鏈線模型公式,故當機器人以某一特定速度行駛時,機器人的干路電流為角度θ的函數(shù);
即
其中,iv為機器人行走輪的線速度為v時機器人干路電流;ψ(θ)為θ的函數(shù),為x的函數(shù),x為機器人在一個檔段中的橫坐標;
綜合上述公式,可得:
其中,xi為機器人在所行走的第i個檔段時機器人的橫坐標,x0為機器人在開始行走位置時的橫坐標;
③機器人越障能耗
機器人在線路上行駛以后,會在桿塔處進行越障,然而不同的障礙物的越障動作規(guī)劃不一樣,故電流也是根據(jù)動作的變化而變化的,經(jīng)過試驗驗證,機器人在進行單個動作時的干路電流是穩(wěn)定不變的,設該變化的電流為i3,越障時間為t3,則機器人越障的能耗c3為:
其中,各電流符號的意義如下表:
④機器人巡檢能耗
機器人在跨越障礙之前或者之后要靜止下來對線路桿塔進行巡視檢查,此時機器人電流主要由機箱中的元器件損耗的電流組成,設該電流為i4,越障時間為t3,則機器人在該部分的能耗c4為:
⑤機器人的總能耗為:
由以上推導過程可以知道其中c1、c3、c4可以根據(jù)線路上防震錘的個數(shù),C型懸垂線夾的類型以及耐張過橋的類型提前算出,將上述計算得到的機器人總能耗與機器人剩余電量進行比較即可得到機器人續(xù)航里程。