张 铁，吴骄任，蔡 蒂，吴凌峰

(1.华南理工大学机械与汽车工程学院，广州 510640；2.广州供电局有限公司，广州 510620)

0 引言

气体绝缘金属封闭开关(GIS)作为变电站的电气主设备之一，是电网安全、稳定运行的可靠基础保障。该设备由于采用了金属全封闭式结构，运行中不易对GIS的运行工况进行监测。当发生突发性内部故障，需要对内部故障或缺陷的表现形态和准确位置进行查找和判定。而传统的检修方式是检修人员采用有源式内窥镜检查气室内部各部件情况，判断设备的损坏状况，这种方式效率极低。本文针对变电站内部高压气体绝缘金属封闭开关内部检测，研究了一种小型的管道爬壁机器人。

国内外相关的专业学者对管道机器人进行了大量的研究[1]，让机器人代替人工去作业。德国研制的多关节机器人MAKRO[2]，每个关节由三个电机驱动。可实现在管道内的前进、转弯和越障，采用蠕动方式运动速度较慢。德国研制了MORITZ多足爬行管道机器人[3]，有8足，每足有4个自由度，并且能够实现在管道中转弯，但是移动速度低，控制复杂。斯坦福大学研制了StickyBot[4]的仿壁虎机器人，形似一只壁虎，依靠脚掌的聚合物吸附性能吸附在垂直光滑的玻璃或者塑料表面以4 cm/s的速度爬行。

南京大学张千伟等[5]、浙江大学周坤[6]设计了一种四足机器人，用D-H进行正逆运动学分析，并分别设计了一种连续爬行步态和复杂地形路径规划方法。山东大学设计了一种基于五杆机构的四足机器人[7]，每个足有3个自由度。……