青春扬帆“梦之队”山东电科院机器人科研创新研发团队

　　国网山东省电力公司电力科学研究院电力机器人研发团队是以国家电网公司电力机器人技术重点实验室为平台组建的，承担着“无人机巡线系统、架空线路巡检系统、变电站设备巡检系统和电动车智能充换电系统”等一系列国家重点科技攻关项目和前沿系列技术研究。为适应国网公司“坚强智能电网”建设的升级要求，该团队以青年文明号为载体，开展了电力机器人关键技术的系列研究，并逐步形成了变电站巡检机器人、带电作业机器人、线路除冰机器人、线路巡检无人机等系列研发格局。

　　11年来，该团队共承担国家“863计划”、国网公司、省市政府科技项目30余项，荣获省部级科技进步奖10余项，获得国家技术专利30余项，发表论文50余篇，可谓硕果累累。在电力机器人行业领域中保持着国内一流的水平，甚至是国际领先的地位，堪称“梦之队”。

　　该团队“突破常规，大胆重用青年人才；打破传统组织模式，激发青年人斗志”。团队的领军人物：34岁的留英博士王滨海，是济南市引进的5150人才，34岁哈工大博士郭锐，也是电科院的首席专家。团队成员充分体现了“高层次、专业性强、青年人为主”的特点，团队中“5150人才”、博士和硕士以上学历成员占到65%，35岁以下成员共42人，占全部成员总数的91%。在管理模式上，为激发年轻人的热情，将青年文明号的要求贯彻始终。2003年就被团省委授予“省级青年文明号”。2011年荣膺“山东省青年突击队标兵”。

　　这群80后90后的青年以实际行动证明了——“梦之队”坚守着诚信，头顶着责任，不停地创新，默默地奉献着，只为荣誉而战！

　　以诚信为本大胆造梦

　　为了降低巡线作业风险、成本和劳动强度，2009年1月，国家电网公司正式立项研制“输电线路无人直升机智能巡检系统”。面对这个在国内外研究几乎为空白的项目，该团队以诚信为本，严谨求实，大胆造梦，迎难而上，打响了研发“智能巡线千里眼”的攻坚战！

　　经过一年多的奋战，2010年11月4日，“输电线路无人直升机智能巡检系统”科技成果经专家组鉴定，整体达到国际先进水平，其中多项技术达到国际领先水平。

　　无人机飞行巡检可以利用空中优势，全方位、高精度检查线路情况，弥补人工巡检的不足。该成果先后获得“国家电网公司科技进步一等奖”、“中国电力科学技术三等奖”、“国家能源科技进步三等奖”等多个奖项。

　　2011年9月27日，该团队研发的固定翼无人机智能巡检系统首次在500千伏光州-大泽输电线路，成功检测到了线路上预设的10余处故障点。至此，形成了功能互补、协同工作的输电线路多维度智能巡检作业体系。

　　当无人旋翼直升机和固定翼直升机在平原、湖泊、高山等地形都可以完成飞行巡检任务后，他们又瞄上了一个更加不可思议的世界性难题——“高海拔地区无人机巡检适用性研究”。

　　2012年10月20日，乌鞘岭、金银滩、青海湖、日月山、拉鸡山、西大滩、可可西里……在这些人迹罕至的高海拔苦寒之地，该团队成员顶着凛冽的寒风，忍受着高原反应的折磨，选取了10个不同机型的无人机，历时一个月长途跋涉6000余公里，经过多次飞行测试，确定了海拔2800～4767米区域无人机最高飞行高度、带载能力、控制精度等参数，开创了全国此项研究的先河。

　　“无人直升机智能巡检系统”于2012年开始在全国率先实现了实用化应用，至今已经累计巡检完成800多公里线路，发现百余处异常和缺陷。

　　以责任为重积极追梦

　　自2005年研制出国内首台变电站设备巡检机器人后，该团队一直致力于不断地完善其功能并推广机器人的使用，以责任为重，积极追梦，现已经研制出四代变电站设备巡检机器人，开始批量生产。

　　目前，有70多台巡检机器人在北京、陕西、广西等地变电站“上岗”，覆盖了华北电网、西北电网、华东电网及南方电网，应用于110千伏到1000千伏各电压等级变电站及换流站，最长服务时间已达7年。实践证明，这些巡检机器人各项运行指标正常，经受住了高温、狂风、暴雨、雾霾等恶劣气候的考验，代替人工完成了80%的工作量，发现了数十处缺陷及隐患，为运维人员进行设备检修提供了依据，保障了电网安全可靠运行，得到广大用户的认可和好评。该项目荣获了山东省科技进步一等奖。

　　去年，变电站设备巡检机器人还荣获了我国工业设计领域首个国家政府奖项——“中国优秀工业设计奖”金奖。今年11月11日，刚刚荣获了第十五届中国专利奖外观设计金奖，这是国家电网公司历史上获得的第一个中国外观专利金奖，也是今年中国电力行业唯一当选的金奖。该机器人被列入国家电网公司重大科技成果推广计划，后续每年推广数量将高速增长，应用前景十分广阔。如今，该团队正在研制功能更强大的第五代变电站设备巡检机器人。

　　以创新为纲拼搏筑梦

　　在电力机器人的研发过程中，该团队遇到了太多难题，但是他们从来没有过退缩，因为他们坚信“办法总比困难多！”他们每个人心中都有坚定的信念——以创新为纲，拼搏筑梦！

　　在研发过程中，遇到的最大挑战是云台电机运行到位问题。机器人云台系统俗称为“机器人的脖子”，这一部位的灵活转动及准确定位是“巡检机器人”的真正价值的关键所在。面对这一现场应用中急需解决的难题，4名青年骨干组成了云台系统开发攻关小组。正当大家一筹莫展时，正在医院打吊针的肖鹏获得了灵感。护士把体温计拿过来让他自己测体温，当他用力甩了几下体温计，在查看体温计温度时，突然想为什么水银柱只要升上来后需要甩甩才能下去？为什么不采用同样的办法，试试用云台输出轴安装的角度传感器，其角度反馈值单向变化来判定电机运行是否到位呢？打完针后肖鹏立即跑到办公室编写程序测试，一试这个方法果然可行，之后又通过小组内部讨论，对这一方法进行了进一步改进，最终实现了云台电机到位信息的可靠及时判别。困扰大家多天的问题终于圆满解决，整个云台控制系统软件开发也得以顺利进行。

　　“成功是百分之一的灵感加上百分之九十九的努力”。为抓住所谓的灵感，我们的团队成员基本上每天晚上都在办公室工作至很晚才离开，经过两个多月的紧张开发，终于完成了适用于巡检现场需求的云台控制系统。

　　“有条件要上，没有条件创造条件也要上！”急难险重任务面前，作为该项目的带头人王海鹏从来没有说过“不”字。“变电站巡检机器人复杂环境适应性技术研究”项目是重大应用性课题，该项目要求变电站巡检机器人能够在变电站内无障碍运行，并且具有更高效、灵活的导航方式，以满足机器人适应变电站复杂环境的需求，从技术方面来说该项目难度大，创新性强，完全颠覆了以往机器人的设计理念，整个项目可以说是从头开始。从接手项目的第一天起，王海鹏就一头扎在第一线，带领项目组成员深入调研，刻苦钻研，加班加点克服了一个又一个技术难点，紧张有序地组织完成了系统方案设计、生产、单体调试、系统联调、项目验收、鉴定等任务。

　　2013年7月份，该项目顺利通过了国家电网公司组织的验收会，超额完成了项目规定的研究内容。经专家鉴定委员会鉴定，该项目在综合运用自主越障技术、激光-视觉组合导航技术及图像增强技术实现变电站全方位巡检方面达到“国际领先水平”。

　　以奉献为基无悔圆梦

　　除了地上跑的、天上飞的，该团队还研制了在架空输电线路上爬行的电力机器人，他们有特别多的“孪生兄弟”，有的装上刀具可以清除线路覆冰，有的装上摄像头可以巡视线路，有的甚至可以跨越障碍执行任务。因为该团队每个人心中都有一个梦——要做电力机器人行业的排头兵，所以他们以奉献为基，无悔圆梦！

　　2008年初的那场雪灾深深刺痛着我们团队每个科研人员的心！2009年1月，该团队开始研发电力输电线路除冰机器人和架空输电线路作业维护机器人。2009年6月8日，电力输电线路除冰机器人经专家鉴定达到了国际先进水平。目前，该机器人已经成功应用于山东电力超高压公司和南方电网超高压输电公司柳州局的500千伏线路上，除冰效果得到了客户赞扬。

　　架空输电线路维护机器人有三个平台，第一个是一档内单导线或地线维护机器人，第二个是具有越障功能的分裂导线维护机器人，第三个是绝缘子串维护机器人。这三个平台本来都打算先引进国外先进技术，再消化吸收的，可是该团队硬是攻克了一个个难关，自主研发了后两个平台。

　　线路越障机器人沿线路跨越间隔棒、防振锤、线夹，通过各级杆塔，是一项难度极大的工作，国内外已经研究了二十多年，仍然难以有实用化的产品。而该团队仅用一年半的时间就研制生产出了具有优秀越障能力的样机。2011年6月，就生产出了样机，越障速度大大提高，目前还不断地优化中。

　　2012年年底，他们研制成功了一种能附着在线路绝缘子串开展作业的机器人，用来开展绝缘子检测。承担的“架空输电线路带电维护机器人联合研制”获国家科技部2010年度国际科技合作计划立项，并得到340万元资助。此项目是国家电网公司惟一入选的国际合作项目。

　　国网山东电科院电力机器人科研团队，用知识和创造力凝结成创新成果，摘取了一个个令人自豪的科研桂冠；用青春奉献洒下闪光的足迹，绘就了一幅幅绚丽多彩的人生答卷！这一切只是想无愧于“梦之队”的荣誉！