隔离开关连接板是电力输送环节中不可缺少的金具,在高压架空电力线路、变电站广泛应用,它起着将电力线路电流向各个城镇分流的作用。由于连接板常年裸露在室外,极易被天气和环境影响,如风力作用会导致电力线路产生振动,使得连接板上螺栓松动产生电火花,引发电力线断线事故;潮湿环境下螺栓易受到腐蚀,一旦与连接板发生粘接,粘连处容易过热起火造成事故。当连接板出现异常,目前只能使用人工对连接板进行拆卸。人工在高电压、强磁场和强电场的环境中作业时,必须穿厚重的电磁屏蔽服。不仅工作强度大、作业效率低,而且极易引发安全事故。截至目前,尚无机器人辅助人工进行隔离开关连接板的拆卸工作,为消除人工作业存在的安全隐患,提高带电检修作业效率,本文研制了一款隔离开关连接板拆卸机器人。本文主要研究内容如下:(1)给出隔离开关连接板拆卸机器人的总体方案,设计拆卸机构、框架和定位机构。通过对作业环境、作业对象以及作业任务的分析,给出机器人总体方案;根据隔离开关连接板拆卸原理的分析,完成机器人拆卸机构的设计;基于机器人自身的固定方式以及与拆卸机构、定位机构的配合方式,设计出框架;根据拆卸机构定位原理的分析,设计出能准确定位螺栓的定位机构。(2)对隔离开关连接板拆卸机器人关键零部件进行力学分析并优化改进。通过对复杂结构等效建模、有限元模型网格划分等关键问题的研究,建立框架和定位机构有限元等效模型。使用Ansys Workbench软件对框架和定位机构进行静力学分析,优化改进结构薄弱处;由于框架是整个机器人载荷最多最集中的机构,一旦出现问题机器人会遭到破坏导致失效,于是对框架进行微风状态下随机振动分析,对其薄弱处进行结构优化。(3)研制隔离开关连接板拆卸机器人原理样机,对其进行实验室、现场环境的实验验证及实验结果分析。根据三维几何模型绘制二维工程图纸,制造机器人的原理样机;完成实验室以及现场环境的作业实验,记录实验结果;通过分析实验结果,证实该机器人能完成指定的作业任务并具有良好的工作性能,验证了设计方案的可行性、可靠性。