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Un nuevo manipulador aéreo telescópico para instalar y agarrar el robot de inspección de aisladores en líneas eléctricas: diseño, control y experimento

Autores: Yang, Peng; Wang, Hao; Huang, Xiuwei; Gu, Jiawei; Deng, Tao; Yuan, Zonghui

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Un nuevo manipulador aéreo telescópico para instalar y agarrar el robot de inspección de aisladores en líneas eléctricas: diseño, control y experimento


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Aislantes
Líneas de energía
Manipulador aéreo
Sistema telescópico
Instalación
Robots

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los aislantes en las líneas eléctricas requieren mantenimiento regular por parte de operadores en entornos peligrosos de gran altitud, y la aparición de manipuladores aéreos proporciona un soporte eficiente y seguro para este escenario. En este estudio, se desarrolla un sistema de manipulador aéreo telescópico ligero, que puede realizar la instalación y recuperación de robots de inspección de aislantes en líneas eléctricas. El manipulador aéreo tiene tres grados de libertad, incluyendo dos mecanismos de tijera telescópicos y un mecanismo de rotación de inclinación. Múltiples tipos de cámaras y sensores están específicamente configurados en la estructura, y la masa total de la estructura es de 2.2 kg. A continuación, se derivan el modelo cinemático, el modelo dinámico y el modelo de fuerza de contacto instantánea del manipulador aéreo diseñado. Luego, se diseña la estrategia de control híbrido de posición/fuerza del manipulador aéreo y el algoritmo de detección y estimación visual para completar la operación o la tarea. Finalmente, se llevan a cabo pruebas de carga externa levantada, pruebas de agarre e instalación, así como pruebas de operación de vuelo al aire libre. Los resultados de las pruebas no solo evalúan cuantitativamente la efectividad del diseño estructural y del diseño de control del sistema, sino que también verifican que el manipulador aéreo puede completar la operación de agarre e instalación automática precisa del dispositivo objetivo de 3.6 kg en vuelo al aire libre.

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