文献综述
摘要：轨道式巡检机器人隶属于移动机器人的一种，是多种传感信息交汇、多种通信手段共同使用、多种运动控制方法共存、能够自主定位和导航、具有极广阔应用前景的巡视检查系统。它能够在无人或少人的情况下，对变电站内的高压设备进行实时监控，及时发现电力设备的异常情况，可极大提高相关设备状态监控的实时性、准确性及自动化水平。
关键词：巡检机器人；运动控制 ；巡视检查系统
0前言
近年来，我国对新能源的研究与发展步伐正在加快，其中风力发电技术有了突破性的进展，且正在向智能化与自动化方向前进。而当前对风力发电机舱内部的数据采集与故障检测主要通过人工巡检方式，此方式受天气、时间、人力资源、巡检人员主观因素等影响，存在诸多弊端，所以迫切需要一种更为先进、智能的巡检模式和系统解决方案。针对此情况，设计一种风力发电机舱智能巡检机器人运动控制系统来代替人工巡检具有重要意义，大大减少了巡检工人的作业工作量，提高了变电站设备巡检工作的质量和效率，有效地促进了变电站无人值守的进程。
1研究目的和意义
目前国内变电站基本实现了无人值班，并逐步向智能化方向发展，变电站设备实现了远程操作。但是设备倒闸操作、巡视等作业仍需要运行人员到现场查看设备实际运行位置和运行状态，劳动强度大、工作效率低，且存在一定安全风险。因此，机器人的技术应运而生，通过对机器人的设定，能够让机器人代替人力进行巡检，并完成操作较为困难、精度要求严格的工作。
通过机器人代替人工完成变电站的巡检工作，不但可以提升巡检的质量，同时还能降低电网企业的人力成本；并且在巡检中就算遇到恶劣的环境条件，也不耽误巡检的工作，降低了人工巡检的安全风险；此外，在变电站中，因为机器人进行的是自主检测，所以值班室中无需人工值守。
近年来，我国对新能源的研究与发展步伐正在加快，其中风力发电技术有了突破性的进展，且正在向智能化与自动化方向前进。而当前对风力发电机舱内部的数据采集与故障检测主要通过人工巡检方式，此方式受天气、时间、人力资源、巡检人员主观因素等影响，存在诸多弊端，所以迫切需要一种更为先进、智能的巡检模式和系统解决方案。针对此情况，设计一种风力发电机舱智能巡检机器人系统来代替人工巡检具有重要意义，大大减少了巡检工人的作业工作量，提高了变电站设备巡检工作的质量和效率，有效地促进了变电站无人值守的进程。
2国内外现状及发展
我国从20世纪90年代末期，开始对轨道式巡检机器人有相关的研究。山东大学、武汉大学、沈阳航空航天大学等研究机构相继在轨道式巡检机器人领域展开了研究，研制了样机。2007年，山东大学黄淑祥等人研制出了一种悬挂式巡检机器人，该机器人采用双臂设计方案，且有质心调节机构，可以跨越高压塔，但越障时主要靠机械臂搭在高压线上，降低了机器人的安全性，而且单臂越障控制较难，行走时会出现左右摇摆的现象。2010年，武汉大学吴功平和其研究团队研发出了一种双臂式巡检机器人。该双臂式巡检机器人的两臂搭在高压线上，可以稳定的越过防震锤、绝缘子和跳线等障碍物，通过搭载的专用高清摄像头，采集地面信号。2016年，辽宁科技大学研制了一款变电站轨道式巡检机器人。它采用了固定安装在地面式的轨道，滑线取电技术，电力载波通讯技术。该机器人具有移动速度快，体积小，重量轻，定位精度高，不需要充电，数据传输速度快等特点，在一个220kV数字化变电站作为试验场所应用成功。与此同时，随着国家对人工智能技术在各个领域的大力倡导应用，在国内科研机构的样机基础之上，我国企业在轨道式巡检机器人的研究上也是成绩斐然。在2010年之后，国内的一些企业如：浙江国自机器人技术有限公司、合肥市信同信息科技有限公司以及深圳市朗驰欣创科技股份有限公司等，都推出了自己的产品。
日本三菱公司和东京电力公司在20世纪80年代就开始联合开发500kV变电站巡检机器人，该机器人基于路面轨道行驶，使用红外热像仪和图像采集设备，配置辅助灯光和云台，自动获取变电站内实时信息。加拿大魁北克水电站研制的变电站巡检机器人在多个变电站进行区域运行，同时是搭载红外热像仪、可见光图像采集系统，实现了远程监控，并且配置了遥控装置，可实现对机器人的实时控制。2008年巴西圣保罗大学研制了用于变电站内热点监测的移动机器人，该机器人携带红外热像仪通过在变电站内架起的高空行走轨道线在站内移动。
