接到指令,精准定位到达开关柜位置,通过“感知+视觉”柔性多角度对位、自适应微调,平滑接入手车摇孔,摇动时智能感知所受阻力并调整力度,作业完成后观察指示灯双重确认,拟人完成摇进摇出任务,这就是东莞供电局最新自主研发的柔韧智能复合“灵云”,它与机器狗“吠云”共同组成了新一代变电智能运维体系。不同于“吠云”主打变电站巡视维护,“灵云”更擅长操作设备,高度灵活柔韧的手臂是它最大的亮点。
据了解,传统刚性臂适合机械性、重复性的工作,而在真实的变电站应用场景中,每个开关柜手车摇孔角度各不相同,造成了刚性臂机器人无法适应,无法全面推广应用的问题。针对这个痛点,东莞供电局宁雪峰创新工作室研发了柔韧智能复合机器人,它的柔韧臂在作业时可以自调节、自适应不一样的摇孔,同时拥有强大记忆功能,能记住每一个摇孔角度,快速精准地完成作业,通过更换工具适应多种操作场景,在紧急状况下应急作业不伤设备,具有推广价值。
“‘灵云’在220千伏掌洲变电站首次投入到正常的使用中,有效提升变电站70%的操作效率,减少50%的人工操作量,逐步推动电网运维无人智慧化升级。”东莞供电局掌洲巡维中心副站长林志强介绍道。
“一开始我们打算研发刚性臂,但刚性臂对现场要求很高,现场条件通常很难达到,所以我们团队提出开发一款拟人操作机器人,对现场适应程度更好。”东莞供电局技术专家宁雪峰介绍道。为此,宁雪峰创新工作室成员攻坚克难,专注研发设计手臂关节,成功实现“灵云”上下、左右、前后六个自由度的任意弯折,并决定采用空气驱动方案,以保证手臂操作灵活轻巧。经过一年的不断调试,“灵云”实现了高精度微气流驱控,做到灵活且操作精度、力度不减,可模拟人手操作设备,具有轻自重、大负载、高灵活性、安全碰撞、电磁场稳定性很高可靠的特性,与人或物安全交互“0”损害。
“灵云”具有强大的智能化算法学习能力,在首次对开关柜执行摇进摇出后,便能“认识”该开关柜,基于“记忆”再次操作时便无需感知和力控,这一能力也适用于其他任意操作;它能够自由伸缩,作业高度可达3米,为目前行业内最高,能适配全类型新旧、高低位开关柜;同时它搭载的工具库支持拓展与定制化,能自主快换工具,覆盖变电站更多操作任务。
“智能化算法、3米超大作业空间、360度内窥镜式弯转、全方位作业感知、碰撞电力设备‘0’损害,‘灵云’的五大优势使它的应用场景更丰富,推广后可大幅度减少变电站人工作业时间和操作风险。”宁雪峰说道。
目前,变电站进行智能无人化操作改造,大多需要对设备加装电机或设置电动导轨。林志强算了一笔账,一座220千伏变电站大约有50台手车,不仅需要改造成本,后期还要消耗人力物力进行维护保养。
“灵云”整体设计紧凑小巧,最小可通过0.7米宽的过道。“一台‘灵云’便可满足全站开关柜操作需要,经过前期数据预设后就可以直接用,无缝接入现有流程,后期也只需要对‘灵云’一台设备做维护,大约能减少75%设备改造投资和80%后期维护成本。”林志强介绍道。
此外,“灵云”在处理应急作业方面也有不俗表现,当变电站开关柜出现故障,远程无法分闸或需紧急隔离故障设备时,需要运维人员花费40分钟赶往现场。而现在,只需运维人员一条远程指令,“灵云”5分钟内便可完成应急操作,变电站应急效率平均提高87%以上。
下一步,宁雪峰创新工作室团队还将探索“灵云”在配网方面的应用,结合一线真实的情况深挖柔韧智能复合机器人在配网电缆分接箱、电房中低压柜、低压线接线操作等方面的应用。