9月19日，国家电网有限公司科技项目“角钢塔塔身螺栓紧固机器人研究”在新疆750千伏亚中—达坂城输电工程3号铁塔完成攀爬越障和螺栓紧固作业，标志着角钢塔塔身螺栓紧固机器人首次在国内超高压线路实现试点应用。
该机器人重约180公斤、全长约3米，由机械系统和控制系统组成。它可以附着塔身、沿角钢塔主材精准攀爬、对螺栓进行识别定位，按规定扭矩值自动对角钢塔主材螺栓进行紧固，并可通过人机交互界面进行远程操控。
“这款角钢塔螺栓紧固机器人最大的创新点是它的螺栓识别与定位系统的设计。”北京理工大学自动化学院智能感知与运动控制研究所王向周教授作为项目成员之一，他介绍说，机器人在爬塔时，它的视野中有塔材、联板和螺栓，通过摄影测量和智能识别技术，机器人可实现对螺栓100%的精准识别定位，具有定位精度高、稳定可靠的优点。此外，该机器人还系统解决了自供电、自主攀爬越障、紧固时防螺栓跟转等一系列难题。
据了解，此次“角钢塔塔身螺栓紧固机器人研究”项目由国网新疆电力有限公司牵头，国网新疆电科院负责承担实施作业环境与总体功能需求分析，新疆送变电公司负责机器人试点应用的现场协调配合，中国电科院、北京理工大学等单位提供核心技术的理论指导和技术支持。
国网新疆电力高级专家何成说：“该项目于2020年5月立项，2023年8月完成自验收。在开展首次试点应用前，项目团队对机器人试点攀爬作业的环境、角钢塔材的尺寸参数、螺栓的空间分布情况、总体功能需求以及工程试点应用等问题进行了多轮次的技术研讨。”
近年来，随着电网规模的跨越式发展，角钢塔在110千伏—750千伏的输电线路工程中占比90%以上，是应用最广泛的铁塔形式。而角钢塔螺栓数量大、分布广，主要依靠人工借助简单工具或电动扳手进行作业，不仅会耗费大量的人力，还存在紧固力矩不达标、一致性差的缺陷，也时刻伴随着人员安全风险。
此次研发的角钢塔塔身螺栓紧固机器人，可适用于高压和超高压输电工程，它不仅能替代人工作业，有效降低人员作业强度和安全风险，还能保障螺栓扭固的一致性、提高角钢塔组塔施工质量，具有广阔的应用前景。
何成介绍，角钢塔塔身螺栓紧固机器人在新疆电网首次成功试用，填补了超高压铁塔螺栓紧固机器人技术领域的空白，对助力输电工程施工由机械化向智能化转型升级具有重要意义。
未来，项目团队将通过优化机器人的材料、抓持方式和紧固机构，进一步降低机器人的重量，增强其适用范围，进而可向特高压线路或者变电工程推广应用。
