【摘 要】
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在智能制造、智能基建的大背景下,以输电铁塔智能电力基建为目标,将攀爬机器人引入电网工程,对输电铁塔进行检修维护,以此来提升巡检效率,降低工人劳动强度。针对输电铁塔与攀爬机器人数据交互困难的问题,本文设计出仿生攀爬机器人并以之为研究对象,创新型的选用了Unity3D引擎作为软件平台,利用三维建模技术、机器人控制技术和通讯交互技术,开展攀爬机器人在输电铁塔上信息化、智能化的应用研究,并设计出一种基于U
【基金项目】
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2020年度安徽省能源互联网联合基金重点项目（项目编号2008085UD03）:基于数字孪生的输电线路角钢塔与高空作业机器人信息交互关键技术研究,110万；
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在智能制造、智能基建的大背景下,以输电铁塔智能电力基建为目标,将攀爬机器人引入电网工程,对输电铁塔进行检修维护,以此来提升巡检效率,降低工人劳动强度。针对输电铁塔与攀爬机器人数据交互困难的问题,本文设计出仿生攀爬机器人并以之为研究对象,创新型的选用了Unity3D引擎作为软件平台,利用三维建模技术、机器人控制技术和通讯交互技术,开展攀爬机器人在输电铁塔上信息化、智能化的应用研究,并设计出一种基于Unity3D的数据监控系统。首先,在系统搭建之初,本文研究了三维信息建模技术。针对当前输电铁塔与机器人模型无法交互的问题,使用专业软件对其进行三维建模、数据验证与优化处理,最终在系统中实现两者间的数据交互。其次,本文将仿生攀爬机器人在虚拟空间仿制出来,并以数字化的形式建立一个与物理空间高度相似,不断交互融合,高效精准协作的虚拟模型。通过机器人控制技术,在系统中对仿生攀爬机器人进行建模分析、步态规划与避障规划等,实现仿生攀爬机器人在输电铁塔上的运动仿真。最后,本文搭建出能够攀爬输电铁塔的仿生攀爬机器人实体样机,采用虚实交互的方法,实现了数据监控系统的及时响应、高效迭代与动态展现。通过实体样机的上塔实验,对机器人多传感器反馈的信息数据进行采集,最终实现对仿生攀爬机器人实体样机的运动监控、规划决策与动态修正。本文主要的创新点如下:（1）针对输电铁塔和仿生攀爬机器人的数据融合问题,利用不同的三维建模技术,最终在Unity3D软件平台中构建出三维信息模型实现数据贯通。（2）设计了基于Unity3D的数据监控系统,将仿生攀爬机器人在输电铁塔上的运动状态以三维视景的形式呈现给用户,实现了机器人虚拟样机与实体样机的同步运动与闭环反馈。
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