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基于自建通道的配网杆塔附件安装与更换机器人关键技术研究与应用

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完成单位:广东电网有限责任公司佛山三水供电局

登记编号:CAPE-CXCG-2026-J-1-***

登记年份:2026

发布时间:2026-07-16

成果主要完成人

关帅,李正强,倪涵静,林晓菁,何锐熙,曾永浩,陈炜轩,温昊伦,董智杰,李勇,蔡冠华,孙依萌,艾维,王汝湛,康依依,王瑞刘康

项目概况

避雷器、绝缘子等附件安装作业是配网运维的常态化作业之一,工作量大,均由人工完成,在作业过程中,存在安全隐患大、劳动强度大、安装质量低、效率差等问题。为破解上述痛点,本项目基于机器视觉、激光雷达融合算法、云边协同通信和机械臂运动控制等技术研究,攻克了电杆攀爬避障、复杂场景感知、精细动作控制等关键难题,提出了融合"慧眼、智脑、巧手"三位一体的电力作业机器人通用平台,构建了“技术-产品-应用”初步体系,主要创新点有: 1、提出基于网格化分区激光点云图像融合多目标精确感知方法,为配网登高作业提供慧眼,解决大场景图像畸变导致的融合配准误差大、目标感知精度不足的技术痛点,实现电力作业复杂大场景下导线、绝缘子及避雷器等多尺度多目标的高精度感知。 2、提出基于配网登高作业机器人全自主作业规划技术,为配网登高作业提供智脑,根据作业内容以及作业目标,采用模糊自适应跟踪算法以及阻抗控制策略,控制无人机与机器人平稳作业,基于RBF神经网络与反演控制的自适应跟踪算法,解决控制输入饱和下机械臂的柔性控制与容错问题。 3、设计面向配网登高作业的执行机构,为配网登高作业提供巧手,设计集成顶升、旋转、柔性夹爪的末端执行器、串联弹性驱动关节,完成配网附件安装等作业。 该装置实现了电力登高作业"一键式全自动无人化",以机器代人消除作业风险,实现典型场景全流程安全可控,提高了附件安装与更换效率。目前,项目已取得发明专利5项、中文核心论文1篇、软件著作权1项,成果通过中国电机工程学会技术成果鉴定,纳入南网挂网试运行目录,在佛山、广州等多地供电局试用成效良好,具备广阔的市场推广前景。项目实施有效填补了国内多场景登高作业智能装备的技术空白,推动了电力运维从“人工为主”向“智能装备为主”的转型,为新型电力系统建设提供了关键技术支撑与装备保障,为相关行业智能化升级提供了重要借鉴,具有显著的经济、社会价值与行业引领作用。