Гармонический редуктор и рост автоматизации роботов в энергосистемах

Большинство систем передачи электроэнергии работают в условиях экстремальных температур, ветра, дождя и постоянно меняющихся природных условий, таких как переменная интенсивность света и скорость ветра. При развертывании роботов для работы в энергосистемах они должны адаптироваться к различным уровням напряжения и мощности, что, в свою очередь, влияет на выбор, размеры, количество и расположение энергетических компонентов, таких как длина кабелей, размеры демпферов, количество изоляторов и общая конфигурация.

В результате роботы требуют высокой степени интеллекта и точности для обработки изменчивости как энергосистемы, так и окружающей среды. Гармонический редуктор, обладающий нулевым люфтом, высокими передаточными отношениями, легкой и компактной конструкцией, высокой точностью позиционирования и отличной надежностью, идеально подходит для использования в робототехнике энергосистем.

В этой статье рассматривается применение гармонического редуктора в различных типах роботизированного оборудования, используемого в энергосистемах.

1. Антропоморфные роботы

Антропоморфные роботы с функциями мониторинга безопасности обеспечивают 360-градусное обнаружение и восприятие окружающей среды. Они поддерживают автономное обучение с подкреплением, принятие решений на основе рассуждений и точное управление. Эти роботы могут имитировать функции человеческой руки для выполнения сложных задач, таких как инспекции, мониторинг безопасности и операции на подстанциях и распределительных станциях, включая нажатие переключателей и работу с оборудованием.

Антропоморфные роботы обычно имеют множество сочленений и требуют высокой точности, высокого крутящего момента и нулевого люфта, что делает гармонические редукторы их ключевым компонентом.

2. Внутренние дроны

Внутренние дроны заполняют пробел в возможностях интеллектуального мониторинга в закрытых пространствах энергетического оборудования. В сочетании с наружными дронами они образуют комплексное решение для мониторинга "внутри-снаружи", решая проблемы неэффективности ручных проверок и опасностей работы в условиях высокого риска (например, рядом с высоковольтным оборудованием или в зонах с токсичными газами).

Системы стабилизации подвеса и управления манипуляторами на этих дронах требуют высоких передаточных отношений и точного позиционирования, для чего идеально подходят гармонические редукторы.

3. Четвероногие роботы (роботы-собаки)

Роботы-собаки используют мультисенсорное позиционирование и восприятие сцены для автономного выполнения динамического планирования маршрута и интеллектуального избегания препятствий. Они могут преодолевать препятствия высотой 40 см и легко подниматься по лестницам, обеспечивая плавный переход между внутренними и наружными средами. Эти роботы хорошо подходят для инспекций и операций на подстанциях и распределительных станциях.

Благодаря многозвенным приводам, высокой отзывчивости, устойчивости к ударам и компактной конструкции, гармонические редукторы являются ключевым требованием для их систем передвижения.

4. Дроны и мобильные ангары

Промышленные микро-дроны для энергетического мониторинга в сочетании с "умными" зарядными ангарами для дронов получили широкое распространение в инспекции линий передачи и распределения, мониторинге подстанций и оценке последствий аварий.

Ключевые компоненты, такие как взлетно-посадочная платформа мобильного ангара и управляющие рычаги вращения дверей кабины, требуют высокого крутящего момента и надежности. Каждый сустав ноги этих систем обычно оснащен гармоническим редуктором для обеспечения плавной и точной работы.

5. Легкие внутренние интеллектуальные роботы для мониторинга

Эти высоконадежные роботы для внутреннего мониторинга могут автономно обнаруживать и обходить препятствия. Оснащенные интеллектуальными системами мониторинга, они поддерживают гибкое программирование задач, удаленный мониторинг и автономную инспекцию целей. Они также предлагают такие функции, как автоматическая подзарядка и круглосуточный онлайн-мониторинг, значительно повышая качество и эффективность внутренних ремонтных работ.

Использование гармонических редукторов повышает точность позиционирования и стабильность механизма обнаружения.

6. Роботы для эксплуатации распределительных сетей

Оснащенные двумя 7-степенными манипуляторами и антропоморфной конфигурацией, эти роботы обладают системами высокоточной оценки окружающей среды и поддерживают точность операций на уровне миллиметров даже в сложных условиях. Их встроенная изоляционная защита устраняет необходимость в традиционном изоляционном покрытии.

Эти роботы могут отключать и подключать однофазные дренажные линии всего за 20 минут — в три раза быстрее, чем ручные операции. Они обычно используют гармонический редуктор в сочетании с сервосистемой для точного управления многозвенными манипуляторами.

7. Силовые экзоскелеты

Роботизированные экзоскелеты, интегрированные с моделью человеческого поведения для различных сценариев энергетических операций, помогают работникам, снижая физическую нагрузку и повышая эффективность работы. Эти устройства должны точно реагировать на движения человека, обеспечивая безопасность и согласованное движение.

Гармонические редукторы предлагают идеальное сочетание точности и компактности для применения в экзоскелетах.

8. Дроны для промывки водой

Эти дроны предоставляют эффективное и интеллектуальное решение для очистки изоляторов линий передачи. С эффективным радиусом распыления до 6 метров за одно использование, временем работы под полной нагрузкой более 20 минут и грузоподъемностью 30 кг воды они могут очищать как минимум две цепочки изоляторов 220 кВ за одну миссию — достигая более чем в три раза большей эффективности по сравнению с ручной очисткой.

Интерактивная система на основе приложения позволяет осуществлять видеомониторинг в реальном времени и точную дистанционную регулировку направления распыления. Ориентация сопла требует стабильного управления, что делает легкую конструкцию гармонического редуктора оптимальным выбором.

9. Дроны для рентгеновской инспекции

Эти дроны преодолевают основные технические проблемы высоковольтной изоляции, подавления электромагнитных помех и передачи изображений на большие расстояния. Они безопасно работают в условиях напряжения 500 кВ и заменяют ручные неразрушающие испытания таких компонентов, как натяжные зажимы и соединительные муфты. Они могут точно обнаруживать скрытые дефекты, такие как обрыв проволоки и утечки напряжения.

По сравнению с традиционным отключенным тестированием, одна операция может сократить время простоя более чем на 8 часов. Их стабильные системы панорамирования и требования к точному позиционированию делают гармонические редукторы незаменимыми.

10. Другие применения

Гармонические редукторы также являются критически важными компонентами в различных других роботах для энергосистем, включая:

• Интеллектуальные роботы для эксплуатации подстанций

• Роботы для работы под напряжением

• Роботы для инспекции кабельных туннелей

• Роботы для подъема на башни

• Роботы для мониторинга высокогорных рельсов

• Роботы для удаления посторонних предметов с линий передачи

• Роботы для управления разъединителями высоковольтных линий

• Роботы для сборки башен передачи

• Роботы для обслуживания наземных контейнерных подстанций

Если вы являетесь исследователем или разработчиком оборудования для энергосистем, мы приглашаем вас изучить возможности сотрудничества с HONPINE. Как комплексный поставщик гармонических редукторов, объединяющий производство, продажи и НИОКР, HONPINE предлагает полный ассортимент моделей и надежную техническую поддержку.