Drone-robôs para manutenção de componentes em linhas de transmissão

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Souza, Frederico Costa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso embargado
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia; Brasil; Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
• Palavras-chave em Português: Robótica; VANTs; Manutenção de linhas de transmissão de energia; Blindagem eletrostática; Blindagem eletromagnética; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::DINAMICA DOS CORPOS RIGIDOS, ELASTICOS E PLASTICOS; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS::CIRCUITOS ELETRONICOS; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS::MATERIAIS CONDUTORES; Engenharia Mecânica; Alta voltagem; Drone; ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.; ODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.; ODS::ODS 8. Trabalho decente e crescimento econômico - Promover o crescimento econômico sustentado, inclusivo e sustentável, emprego pleno e produtivo, e trabalho decente para todos.; ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.; ODS::ODS 11. Cidades e comunidades sustentáveis - Tornar as cidades e os assentamentos humanos inclusivos, seguros, resilientes e sustentáveis.
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43307; http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.580

The application of robots in high voltage power line maintenance operations has gradually advanced over the last few decades, with emphasis on the segment of mobile robots and drones. However, even with the advances achieved, many problems related to the development of these robots still persist. Among the desirable characteristics for these robots are: reliability; operating autonomy; low weight; high capacity for overcoming obstacles and shielding against electromagnetic interference, many of which until then were little contemplated in existing robots. That said, it was proposed in this thesis the development of drone-robots for maintenance of high voltage power lines. These drone-robots consist of sets formed by a drone that works coupled to different robotic modules, each one of these developed to perform a specific maintenance task. This thesis describes the design, development, construction, and experimental testing of three drone-robots: one for cleaning insulator chains, one for removing debris from the lines, and another for installing stockbridge vibration dampers. This thesis also includes the implementation of attitude control for a drone suitable for transporting the mentioned modules and a procedure for the drone-robots shielding against electromagnetic interference and electrostatic discharges from transmission lines of up to 138 kV. The use of drone-robots in field tests conducted at a power company's facilities demonstrated the efficiency of these robots in overcoming a significant portion of existing limitations, making the developed robots stand out as promising solutions in the high-voltage power line maintenance robot segment.