1. 研究目的与意义
随着电力系统的不断扩建，为了提高电力系统自动化综合能力，针对电力系统检测和维护的攀爬机器人逐渐成为热门的研究之一。此类特种机器人的出现大大减轻工人劳动强度，降低维护成本，创造了良好的经济效益和社会效益。电力铁塔攀爬机器人可以在铁塔各个区域攀爬，通过携带的传感器检测塔身及其附件的缺陷，其携带的清扫装置可以清扫绝缘子串，同时有一定负载能力的攀爬机器人可以背负巡线机器人至横担，后者分离至高压输电线进行巡检。
国内外对高压线除冰都有一定的研究，就目前来说，主要的研究方向还是依靠智能化的机器人来实现。不过，该项研究目前还有待进步，相应的技术不够完善。我本次的研究课题便是高压除冰系统中的攀爬机器人，能够实现攀爬铁塔，在铁塔各个区域攀爬，完成一定的特定任务。2. 课题关键问题和重难点
攀爬机器人的工作环境是在输电铁塔上，大部分铁塔采用的是空间桁架结构，该结构不是所有的角钢杆都在同一平面内。我们所要研制的攀爬机器人要能够在铁塔上运动流畅，能够携带设备从铁塔底部沿铁塔主材（主要是角钢）爬到塔顶，不会因为障碍物而停工，能够越过节点板、外包角钢、螺栓等障碍，机器人要安全可靠，能够在攀爬时确保安全，并且要可以夹持不同规格的角钢在铁塔上运动。
目前，国内还没有一套完全成熟的高压线除冰系统。攀爬越障行走机器人是本次毕业设计的主要方面，旨在能在与除冰机器人以及其他机构的配合下完全代替工人除冰的各个方面，并提高效率降低成本，具有现实意义与较好应用前景。
3. 国内外研究现状（文献综述）
随着科学技术的进步，人类在智能机器人研究领域的不断进步，已经能够做出攀爬高压铁塔的机器人。目前，国外在高压线除冰方面已经生产出可以使用的机器人系统，但是该项科技还不够成熟，无法大规模应用，而国内用于攀爬铁塔的机器人还处于研究阶段。
哈尔滨工业大学的李勇兵对输电线电力铁塔攀爬机器人进行了研究，分析了电力铁塔桁架结构，提出了攀爬机器人的应用需求，简化机械模型进行了运动学分析，并对机器人末端进行轨迹规划，开发了攀爬机器人的嵌入式控制系统，并且制作了样机，对机器人的攀爬运动能力进行了测试，为我们研究攀爬机器人提供了良好的案例【1】。
四川大学的曹志华，陆小龙，赵世平等为了提高电力系统自动化水平，对电力铁塔攀爬机器人的步态进行了分析。他们提出并设计了一种可以在电力铁塔上攀爬的具有5自由度的关节机器人，同时给出了机器人的三维模型，分析了机器人在铁塔上的的攀爬能力。主要是通过比较分析了机器人两种步态，蠕虫式和扭转式攀爬步态。并且利用ADAMS软件对机器人采用的两种步态在铁塔上的运动进行了仿真，对实验结果进行了分析，验证出两种步态的可行性【2】。
4. 研究方案
在机器人攀爬越障设计方面，依据仿生学原理，以现有三类典型样机：环抱式攀爬机器人、电磁吸附式攀爬机器人和夹持式攀爬机器人为基础进行创新设计，通过对攀爬巡检机器人的功能需求分析，从攀爬杆体的几何特性、攀爬过程的角度出发研究，总结攀爬机器人设计需求，并在功能分解的基础上，分析确定执行、检测、控制模块的分功能，建立总功能结构图和功能结构树；并基于 TRIZ原理对该机器人的运动方式，夹持、伸缩结构进行选择，运用该理论对攀爬机器人执行机构方案进行创新设计；以期获得具有优良的综合攀爬越障性能和可靠夹持输电铁塔角钢的机器人。
5. 工作计划
毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。
第1周 完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。查阅文献资料，撰写开题报告。
第2周 开题报告经指导老师批阅合格并确认后，开题报告封面用标准模板，上传至毕业设计管理系统。
