Réducteur Harmonique et l'Émergence de l'Automatisation des Robots de Réseau Électrique

La plupart des systèmes de transmission d'énergie fonctionnent dans des environnements caractérisés par des températures extrêmes, du vent, de la pluie et des conditions naturelles en constante évolution—telles que des intensités lumineuses et des vitesses de vent variables. Lorsque des robots sont déployés pour des opérations de réseau électrique, ils doivent s'adapter à différents niveaux de tension et capacités de puissance, ce qui affecte à son tour la sélection, les dimensions, la quantité et la disposition des composants électriques—tels que les longueurs de câble, les tailles d'amortisseur, le nombre d'isolateurs et la configuration globale.

Par conséquent, les robots nécessitent un haut degré d'intelligence et de précision pour gérer la variabilité du système de réseau électrique et de l'environnement environnant. Réducteur harmonique—caractérisé par un jeu nul, des rapports de réduction élevés, une conception légère et compacte, une grande précision de positionnement et une excellente fiabilité—est particulièrement bien adapté à une utilisation dans la robotique des réseaux électriques.

Cet article présente l'application du réducteur harmonique dans divers types d'équipements robotiques utilisés dans les opérations de réseau électrique.

1. Robots Anthropomorphiques

Les robots anthropomorphiques dotés de capacités de surveillance de sécurité permettent une détection et une perception environnementale à 360°. Ils prennent en charge l'apprentissage par renforcement autonome, la prise de décision basée sur le raisonnement et le contrôle de précision. Ces robots peuvent simuler les fonctions de la main humaine pour effectuer des tâches complexes telles que des inspections, une surveillance de sécurité et des opérations dans les postes de transformation et de distribution—y compris des tâches comme l'activation d'interrupteurs et la manipulation d'équipements.

Les robots anthropomorphiques comportent généralement plusieurs articulations et exigent une grande précision, un couple élevé et une réponse sans jeu, ce qui fait des réducteurs harmoniques un composant essentiel.

2. Drones Intérieurs

Les drones intérieurs comblent le manque de capacités d'inspection intelligente dans les espaces clos d'équipements électriques. Combinés avec des drones extérieurs, ils forment une solution d'inspection complète "intégrée intérieur-extérieur"—résolvant des problèmes tels que l'inefficacité des inspections manuelles et les risques opérationnels dans des environnements à haut risque (par exemple, près d'équipements haute tension ou dans des zones avec des gaz toxiques).

Les systèmes de stabilisation de cardan et de contrôle des bras robotiques sur ces drones nécessitent des rapports de réduction élevés et un positionnement précis, ce pour quoi les réducteurs harmoniques sont idéaux.

3. Robots Quadrupèdes (Chiens Robotiques)

Les chiens robotiques utilisent une fusion multi-capteurs pour le positionnement et la perception de scène afin d'effectuer une planification de trajectoire dynamique et une évasion d'obstacles intelligente de manière autonome. Ils peuvent surmonter des obstacles de 40 cm et monter des escaliers avec facilité, permettant des transitions fluides entre les environnements intérieurs et extérieurs. Ces robots sont bien adaptés aux inspections et opérations dans les postes de transformation et de distribution.

En raison de leurs entraînements à plusieurs degrés de liberté, leur haute réactivité, leur résistance aux chocs et leur conception compacte, les réducteurs harmoniques sont une exigence clé pour leurs systèmes de mobilité.

4. Drones et Hangars Mobiles

Les micro-drones industriels pour l'inspection électrique, associés à des hangars de recharge "Smart Eye", ont été largement adoptés dans les inspections de lignes de transmission et de distribution, la surveillance des postes de transformation et l'évaluation des catastrophes d'urgence.

Les composants clés tels que la plateforme de décollage et d'atterrissage du hangar mobile et les bras de contrôle de rotation des portes de cabine exigent un couple élevé et une grande fiabilité. Chaque articulation de jambe de ces systèmes intègre généralement un réducteur harmonique pour assurer un fonctionnement fluide et précis.

5. Robots d'Inspection Intelligente Intérieure Légers

Ces robots d'inspection intérieure hautement fiables peuvent détecter et contourner des obstacles de manière autonome. Équipés de systèmes d'inspection intelligents, ils prennent en charge une programmation flexible des tâches, une surveillance à distance et une inspection cible autonome. Ils offrent également des fonctionnalités comme la recharge automatique et une surveillance en ligne 24h/24, améliorant considérablement la qualité et l'efficacité des opérations de maintenance intérieure.

L'intégration de réducteurs harmoniques améliore la précision de positionnement et la stabilité du mécanisme de détection.

6. Robots d'Opération de Réseau de Distribution

Équipés de bras manipulateurs doubles à 7 degrés de liberté (DOF) et d'une configuration anthropomorphique, ces robots disposent de systèmes de perception environnementale de haute précision et maintiennent une précision opérationnelle au millimètre même dans des conditions complexes. Leur protection intégrée contre l'isolation élimine le besoin d'un revêtement isolant traditionnel.

Ces robots peuvent déconnecter et reconnecter des lignes de drainage monophasées en seulement 20 minutes—trois fois plus vite que les opérations manuelles. Ils utilisent généralement un réducteur harmonique combiné à un système servo pour un contrôle précis des bras multi-articulés.

7. Exosquelettes Motorisés

Les robots exosquelettes motorisés, intégrés avec un modèle de comportement humain pour divers scénarios d'opération électrique, assistent les travailleurs en réduisant l'effort physique et en améliorant l'efficacité opérationnelle. Ces dispositifs doivent répondre précisément aux mouvements humains tout en garantissant la sécurité et un mouvement coopératif.

Les réducteurs harmoniques offrent la combinaison idéale de précision et de compacité pour les applications d'exosquelettes.

8. Drones de Lavage à l'Eau

Ces drones fournissent une solution efficace et intelligente pour le nettoyage des isolateurs de lignes de transmission. Avec une portée de pulvérisation efficace allant jusqu'à 6 mètres par utilisation, une endurance en charge complète de plus de 20 minutes et une capacité de transport d'eau de 30 kg, ils peuvent nettoyer au moins deux chaînes d'isolateurs 220 kV par mission—atteignant plus de trois fois l'efficacité du nettoyage manuel.

Le système interactif basé sur une application permet une surveillance vidéo en temps réel et un réglage précis à distance de la direction de pulvérisation. L'orientation de la buse nécessite un contrôle stable, ce qui fait de la structure légère d'un réducteur harmonique le choix optimal.

9. Drones d'Inspection par Rayons X

Ces drones surmontent les principaux défis techniques en matière d'isolation haute tension, de suppression des interférences électromagnétiques et de transmission d'images à longue distance. Ils fonctionnent en toute sécurité dans des environnements sous tension de 500 kV et remplacent les tests non destructifs manuels pour des composants tels que les pinces de tension et les manchons de joint. Ils peuvent détecter avec précision des défauts cachés comme des brins cassés et des fuites de tension.

Comparé aux méthodes traditionnelles de détection hors tension, une seule opération peut réduire le temps d'arrêt de plus de 8 heures. Leurs systèmes de cardan stables et leurs exigences de positionnement précis rendent les réducteurs harmoniques indispensables.

10. Autres Applications

Les réducteurs harmoniques sont également des composants critiques dans divers autres robots de réseau électrique, notamment :

• Robots d'opération de poste intelligent

• Robots de travail sous tension

• Robots d'inspection de tunnel de câble

• Robots d'escalade de tour

• Robots d'inspection de rail en hauteur

• Robots d'élimination d'objets étrangers pour les lignes de transmission

• Robots d'opération de sectionneur de ligne haute tension

• Robots d'assemblage de tour de transmission

• Robots de maintenance de poste de conteneur au sol

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