許昌亮，張秋雁，楊忠，姜遇紅，徐浩

(1.南京航空航天大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院，江蘇 南京 211106；2.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，貴州 貴陽(yáng) 550002；3.南京航空航天大學(xué) 無(wú)人機(jī)研究院，江蘇 南京 210016)

樹(shù)障是輸電線(xiàn)路通道普遍存在的一種安全隱患，因樹(shù)障造成輸電線(xiàn)路短路或絕緣下降從而引發(fā)的安全事故時(shí)有發(fā)生[1-2]。為此，各級(jí)電力部門(mén)每年都要投入大量的人力、物力與財(cái)力對(duì)轄區(qū)內(nèi)輸電線(xiàn)路通道的樹(shù)障進(jìn)行清理整治。目前樹(shù)障清理主要依賴(lài)于人工清理，存在著效率不高、安全風(fēng)險(xiǎn)大等缺點(diǎn)，尤其是地形惡劣和復(fù)雜的環(huán)境給樹(shù)障清理工作帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。樹(shù)障清理成為電網(wǎng)企業(yè)一直想要解決的緊迫問(wèn)題，亟需一種自動(dòng)清理裝置來(lái)解決目前相對(duì)落后的人工作業(yè)方式。

有關(guān)樹(shù)障清理方面的報(bào)道和研究不多，目前的報(bào)道和文獻(xiàn)顯示幾乎所有輸電線(xiàn)路的樹(shù)障清理工作都是由人工輔以簡(jiǎn)單的作業(yè)工具來(lái)完成的[3-5]。也有一些樹(shù)障清理設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和輸電線(xiàn)路樹(shù)障測(cè)量方法的探討[6]。張學(xué)東[7]針對(duì)輸電線(xiàn)路樹(shù)障砍伐采用人工爬樹(shù)繞繩清理效率低的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了輸電線(xiàn)路樹(shù)障砍伐繞線(xiàn)裝置。鄭耀華[8]提出利用激光測(cè)距技術(shù)、H.264視頻解壓縮技術(shù)和混合無(wú)線(xiàn)通信組網(wǎng)技術(shù)組成架空輸電線(xiàn)路走廊樹(shù)障在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，來(lái)降低架空輸電線(xiàn)路走廊內(nèi)樹(shù)木生長(zhǎng)引起的線(xiàn)路跳閘故障率，減輕線(xiàn)路維護(hù)人員巡線(xiàn)工作強(qiáng)度。毛強(qiáng)[9]提出基于機(jī)載激光雷達(dá)的輸電線(xiàn)路樹(shù)障智能測(cè)距的基本思路，并依據(jù)試點(diǎn)作業(yè)情況預(yù)測(cè)該方法的應(yīng)用前景。吳健成[10]設(shè)計(jì)了可視化的樹(shù)障管理系統(tǒng)，描述了圖形化的樹(shù)障信息管理的結(jié)構(gòu)和功能。但是這些都是針對(duì)現(xiàn)行樹(shù)障清理方式的技術(shù)輔助，沒(méi)有提出更高效的樹(shù)障清理解決方案。

隨著對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本和效率的要求不斷提高，各類(lèi)電力機(jī)器人的需求也不斷顯現(xiàn)，并引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)工作者的廣泛關(guān)注[11-15]，但是在樹(shù)障清理機(jī)器人方面的研究成果卻鮮有報(bào)道，國(guó)外僅有日本和伊朗的學(xué)者對(duì)樹(shù)障清理機(jī)器人進(jìn)行了開(kāi)發(fā)。Javier Molina[16-17]基于多旋翼無(wú)人機(jī)開(kāi)發(fā)了一款對(duì)腳斜鉗子樹(shù)障清理機(jī)器人，該機(jī)器人在作業(yè)前先要用鉗子把機(jī)體懸掛在要切割的樹(shù)干上，然后再進(jìn)行切割作業(yè)，清理動(dòng)作和步驟較多，作業(yè)效率得不到保證。另外由于該機(jī)器人的無(wú)人機(jī)機(jī)體上安裝的作業(yè)裝置與機(jī)體沒(méi)有拉開(kāi)足夠的空間距離，因此機(jī)器人在作業(yè)時(shí)必須飛入樹(shù)內(nèi)，導(dǎo)致螺旋槳極易受到枝葉的干擾而產(chǎn)生墜機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。N. Azami針對(duì)高壓電線(xiàn)附近的樹(shù)障威脅開(kāi)發(fā)了一款基于八旋翼無(wú)人機(jī)的懸掛鏈鋸機(jī)器人[18]，但該機(jī)器人中的鏈條結(jié)構(gòu)要求電動(dòng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需有足夠的轉(zhuǎn)速和扭力，對(duì)動(dòng)力電池和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)要求高。

本文針對(duì)以上現(xiàn)狀，重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)一種適用于樹(shù)枝向通道側(cè)向生長(zhǎng)或樹(shù)枝向通道外傾斜生長(zhǎng)等任務(wù)場(chǎng)景的空中機(jī)器人，以實(shí)現(xiàn)輸電線(xiàn)路通道樹(shù)障自上而下或由外向內(nèi)的“剃頭式”大面積快速清理。

1 樹(shù)障清理空中機(jī)器人設(shè)計(jì)

1.1 樹(shù)障清理空中機(jī)器人結(jié)構(gòu)

本文提供的技術(shù)方案是一種懸掛刀具結(jié)構(gòu)的樹(shù)障清理空中機(jī)器人，如圖1所示。該機(jī)器人包括空中機(jī)器人主體平臺(tái)和作業(yè)刀具，平臺(tái)支架對(duì)稱(chēng)連接在機(jī)體上，且平臺(tái)支架上連接有多個(gè)旋翼組件；平臺(tái)的機(jī)體的底部通過(guò)豎直的連桿與刀具架連接，刀具架上固定連接有刀具電動(dòng)機(jī)，刀具電動(dòng)機(jī)的輸出軸連接作業(yè)刀具；連桿由上連桿、下連桿和保護(hù)關(guān)節(jié)組成。

脫鉤機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)體的幾何中心下方，與空中機(jī)器人重心的水平投影重合。脫鉤機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)向節(jié)的功能，使其下方部件相對(duì)機(jī)體擁有前后俯仰和左右滾轉(zhuǎn)的自由度，消除了樹(shù)障作用于作業(yè)刀具的俯仰(前后)與滾轉(zhuǎn)(左右)力矩對(duì)機(jī)體的影響；同時(shí)，當(dāng)空中機(jī)器人平飛時(shí)，機(jī)體的前后左右傾斜對(duì)作業(yè)刀具的姿態(tài)也沒(méi)有影響。

1—旋翼；2—旋翼電動(dòng)機(jī)；3—平臺(tái)支架；4—飛行控制器；5—機(jī)體；6—刀具動(dòng)力電池；7—脫鉤機(jī)構(gòu)；8—上連桿；9—下連桿；10—折疊關(guān)節(jié)；11—刀具架；12—保護(hù)關(guān)節(jié)；13—刀具電動(dòng)機(jī)；14—作業(yè)刀具。

圖1 樹(shù)障清理空中機(jī)器人結(jié)構(gòu)
Fig.1 The structure of aerial trees-pruning robot

樹(shù)障清理空中機(jī)器人在懸掛刀鋸桿上配備了保護(hù)關(guān)節(jié)，保護(hù)關(guān)節(jié)擁有軸向和航向2個(gè)方向的機(jī)械緩沖自由度，可有效減弱樹(shù)障反作用力或力矩以及作業(yè)刀具的振動(dòng)對(duì)空中機(jī)器人飛行姿態(tài)的影響。

1.2 樹(shù)障清理空中機(jī)器人技術(shù)特點(diǎn)

本文所提出的空中機(jī)器人設(shè)計(jì)方案具有諸多有益于飛行和作業(yè)控制的技術(shù)特點(diǎn)：

a)機(jī)體上安裝旋翼組件以及懸垂的作業(yè)刀具，適合于從樹(shù)障頂部自上而下或從樹(shù)障側(cè)面自外而內(nèi)地實(shí)施“剃頭式”大面積快速清理。該技術(shù)可有效避免樹(shù)障對(duì)旋翼組件的干涉和墜機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，與人工清障相比，可避免操作人員近距離接觸樹(shù)障處的高壓輸電線(xiàn)，有效提升清理作業(yè)的效率并降低操作風(fēng)險(xiǎn)。

b)將作業(yè)刀具相關(guān)的驅(qū)動(dòng)部件(包括刀具動(dòng)力電池)懸掛于空中機(jī)器人重心的下方，可降低機(jī)器人的整體重心，提升空中機(jī)器人飛行的穩(wěn)定性。

c)平臺(tái)支架采用折疊方式連接，收納時(shí)可有效縮小整機(jī)尺寸，便于收納與攜帶。

d)由旋翼組件提供空中機(jī)器人升力和進(jìn)給力并實(shí)施姿態(tài)穩(wěn)定與位置控制。相比奇數(shù)片刀具，偶數(shù)片作業(yè)刀具的扭矩平衡更易實(shí)現(xiàn)，安全性更好。

e)在相同連桿傾斜角度下，能有效增加作業(yè)刀具的水平推進(jìn)力，提升樹(shù)障清理效率；此外，還增加了連桿下方部件的整體慣性，增強(qiáng)了作業(yè)刀具的姿態(tài)穩(wěn)定性。

f)所設(shè)置的空中機(jī)器人保護(hù)關(guān)節(jié)具有2個(gè)方向的機(jī)械緩沖自由度(軸向與扭轉(zhuǎn))，可有效減弱樹(shù)障反作用力或力矩對(duì)機(jī)器人飛行姿態(tài)的影響。

g)在空中機(jī)器人作業(yè)刀具無(wú)法脫離樹(shù)障時(shí)，采用脫鉤機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)體與機(jī)體下方部件的快速脫離，從而對(duì)飛行平臺(tái)實(shí)施安全保護(hù)。

2 飛行和作業(yè)控制方法

空中機(jī)器人通過(guò)保護(hù)關(guān)節(jié)感知樹(shù)障經(jīng)作業(yè)刀具施加在連桿上的軸向力(上壓或下拉)和扭轉(zhuǎn)力矩，一旦達(dá)到或超過(guò)預(yù)定的保護(hù)限值，即自動(dòng)進(jìn)入保護(hù)模式，令作業(yè)刀具先剎車(chē)后反轉(zhuǎn)；同時(shí)控制空中機(jī)器人向后、向使扭轉(zhuǎn)力矩或軸向力減小的方向運(yùn)動(dòng)退出作業(yè)。若上述反作用力或力矩小于預(yù)定的保護(hù)限值，則將其作為空中機(jī)器人運(yùn)動(dòng)微調(diào)的控制輸入?？刂品椒ㄈ缦拢?/p>

a)設(shè)清障時(shí)保護(hù)關(guān)節(jié)感知的連桿所受軸向力為FZ，拉力為正，相應(yīng)的作業(yè)限值為λZ、不靈敏區(qū)為δZ，其中，λZ>0，0≤δZ<λZ，有：

——若FZ<0，連桿受軸向壓力，控制空中機(jī)器人向上微調(diào)高度；

——若FZ<λZ-δZ，控制空中機(jī)器人向前運(yùn)動(dòng)微調(diào)，使軸向力增大，實(shí)現(xiàn)水平自動(dòng)進(jìn)給；

——若|FZ-λZ|≤δZ，控制空中機(jī)器人保持懸停，水平進(jìn)給量為0；

——若FZ>λZ+δZ，控制空中機(jī)器人向后運(yùn)動(dòng)微調(diào)，使軸向力減小，實(shí)現(xiàn)水平自動(dòng)回退。

b)設(shè)清障時(shí)保護(hù)關(guān)節(jié)感知的連桿所受扭轉(zhuǎn)力矩為MN，相應(yīng)的作業(yè)限值為λN、不靈敏區(qū)為δN，對(duì)于偶數(shù)個(gè)圓盤(pán)鋸，λN=0，δN≥0，有：

——若|MN|>λN，控制空中機(jī)器人向使|MN|減小的方向進(jìn)行航向微調(diào)，實(shí)現(xiàn)航向自動(dòng)平衡調(diào)整；

——若|MN|≤λN，控制空中機(jī)器人保持當(dāng)前航向。

c)根據(jù)刀具控制器采集的電動(dòng)機(jī)電流與刀具轉(zhuǎn)速信息，實(shí)時(shí)評(píng)估作業(yè)刀具的過(guò)載、卡阻及損傷狀態(tài)，評(píng)估方法如下：

——若電動(dòng)機(jī)電流超過(guò)電流預(yù)定限值，可判定作業(yè)刀具過(guò)載或卡阻。

——若刀具轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)速預(yù)定限值，可判定作業(yè)刀具過(guò)載或卡阻。

——若電動(dòng)機(jī)電流或刀具轉(zhuǎn)速出現(xiàn)周期性的脈動(dòng)，可判定作業(yè)刀具有損傷。原因在于，往復(fù)工作的刀具若存在缺損，其動(dòng)平衡失調(diào)及所受樹(shù)障阻力的周期性變化，將引起刀具轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)電流的周期性脈動(dòng)。

一旦出現(xiàn)上述任一情況，刀具控制器快速向刀具電動(dòng)機(jī)輸出先剎車(chē)后反轉(zhuǎn)指令、向空中機(jī)器人輸出后退指令，以實(shí)現(xiàn)空中機(jī)器人保護(hù)性退避，同時(shí)通過(guò)通信模塊向地面人員發(fā)送安全報(bào)警信息。

d)當(dāng)作業(yè)刀具無(wú)法脫離樹(shù)障時(shí)，向脫鉤機(jī)構(gòu)7發(fā)送指令使脫鉤機(jī)構(gòu)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)脫鉤機(jī)構(gòu)下方部件的快速脫離，從而對(duì)脫鉤機(jī)構(gòu)及其上方的飛行平臺(tái)實(shí)施安全保護(hù)。

3 系統(tǒng)建模與控制律設(shè)計(jì)

為了便于樹(shù)障清理空中機(jī)器人的控制，防止懸掛刀具桿發(fā)生失控，需對(duì)機(jī)器人進(jìn)行系統(tǒng)建模，并生成對(duì)機(jī)器人的控制輸入。對(duì)于機(jī)器人系統(tǒng)，因刀具系統(tǒng)與機(jī)器人本體之間為剛性連接(即2個(gè)部件之間沒(méi)有自由度)，懸掛刀具空中機(jī)器人整體能夠被當(dāng)作一個(gè)剛性體。盡管飛行器的坐標(biāo)系建立和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型可以采用傳統(tǒng)的多旋翼坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方法，但由于樹(shù)障清理空中機(jī)器人在作業(yè)時(shí)懸掛了一套帶有高速旋轉(zhuǎn)的、質(zhì)量不可忽略的鋸片，原有的多旋翼飛行器的動(dòng)力學(xué)模型已不再適用。本節(jié)將按照機(jī)器人的特殊結(jié)構(gòu)和原理重新進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模。

3.1 坐標(biāo)系定義

樹(shù)障清理空中機(jī)器人的系統(tǒng)建模從坐標(biāo)系的建立開(kāi)始，本文采用“北東地”大地坐標(biāo)系Oe、xe、ye、ze和“前右下”機(jī)體坐標(biāo)系Ob、xb、yb、zb(如圖2所示)，其中Ob表示機(jī)體坐標(biāo)系原點(diǎn)(機(jī)器人質(zhì)心)，由于機(jī)器人的懸掛刀具模塊具有相對(duì)于本體不可忽略的質(zhì)量，故機(jī)器人的質(zhì)心位于機(jī)腹下方的刀具桿上，xb指向機(jī)器人正前方，yb指向機(jī)器人右側(cè)，zb指向機(jī)器人正下方。

在大地坐標(biāo)系下，懸掛刀具樹(shù)障清理空中機(jī)器人的質(zhì)心的位置pe及其線(xiàn)速度υe的定義可以表示為：

圖2 坐標(biāo)系定義Fig.2 Coordinate system definition

pe=(X,Y,Z)T；υe=(u,v,w)T.

(1)

式中：X、Y、Z分別為大地坐標(biāo)系下xe、ye、ze軸向的空中機(jī)器人的質(zhì)心位置；u、v、w分別為xe、ye、ze軸向的空中機(jī)器人的線(xiàn)速度。

(2)

使用式(3)所示的轉(zhuǎn)換矩陣可將機(jī)體坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系。

(3)

機(jī)體坐標(biāo)系下的線(xiàn)速度υb可由υe經(jīng)轉(zhuǎn)換矩陣R變換得到，表達(dá)式為

υb=(a,b,c)T=RTυe.

(4)

式中a、b、c分別為機(jī)體坐標(biāo)系下xb、yb、zb軸向的空中機(jī)器人的線(xiàn)速度。

(5)

式中：p、q、r分別為繞機(jī)體坐標(biāo)系xb、yb、zb的角速度；W為轉(zhuǎn)換矩陣。

3.2 空中機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模

對(duì)懸掛刀具的樹(shù)障清理空中機(jī)器人建模時(shí)，認(rèn)為機(jī)器人是剛體，質(zhì)量與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變。與傳統(tǒng)多旋翼不同的是，機(jī)體除了受重力和螺旋槳拉力，還受到螺旋槳和刀鋸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的反向力矩，以及機(jī)器人在切割作業(yè)時(shí)樹(shù)木對(duì)刀鋸的作用力。重力沿ze軸定義為正方向，螺旋槳升力沿zb軸定義為負(fù)方向。

于是定義1—4號(hào)旋翼的升力分別為Fi，i=1，2，3，4。旋翼提供的總升力

(6)

螺旋槳和刀鋸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的反向力矩

(7)

式中：ωj分別為4個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速和2個(gè)刀鋸的轉(zhuǎn)速；cj為各力矩相應(yīng)的力矩系數(shù)。Mj的方向垂直于螺旋槳或刀鋸的旋轉(zhuǎn)平面，如圖3所示。圖3中G為空中機(jī)器人的重力，L為多旋翼方形陣列的邊長(zhǎng)。

圖3 樹(shù)障清理空中機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型Fig.3 Dynamics model of the aerial trees-pruning robot

使用以下旋轉(zhuǎn)矩陣來(lái)表示該機(jī)器人剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。

(8)

其中

(9)

式(8)中：g為重力加速度；Fcut為作業(yè)時(shí)樹(shù)木對(duì)空中機(jī)器人的作用力；e3為機(jī)體坐標(biāo)系z(mì)軸的單位向量；A為機(jī)體坐標(biāo)系角速度ωb的斜對(duì)稱(chēng)形式；J為多旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；Ga為陀螺力矩；τ為螺旋槳在機(jī)體軸上產(chǎn)生的力矩。

3.3 樹(shù)障清理作業(yè)過(guò)程

在兼顧樹(shù)障清理的安全性和效率的情況下，空中機(jī)器人割樹(shù)作業(yè)的飛行軌跡可分為上升階段、平飛階段、作業(yè)階段和降落階段，如圖4所示。

圖4 樹(shù)障清理空中機(jī)器人作業(yè)過(guò)程Fig.4 Operation process of aerial trees-pruning robot

空中機(jī)器人首先從地面上起飛，進(jìn)行垂直軌跡飛行；再通過(guò)水平飛行靠近作業(yè)區(qū)域，并對(duì)樹(shù)障進(jìn)行切割作業(yè)；作業(yè)完成后平飛離作業(yè)區(qū)域；最后降落在著陸點(diǎn)。

3.4 控制律設(shè)計(jì)

在上述系統(tǒng)建模的基礎(chǔ)上，樹(shù)障清理空中機(jī)器人的控制律設(shè)計(jì)如圖5所示?？刂苹芈凡捎脙?nèi)外環(huán)的控制思想，內(nèi)環(huán)保證機(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中保持姿態(tài)的穩(wěn)定，外環(huán)回路控制機(jī)體的位置并使軌跡實(shí)現(xiàn)對(duì)參考軌跡的跟蹤。

圖5 控制律結(jié)構(gòu)框圖Fig.5 Control structure diagram

4 仿真實(shí)驗(yàn)

基于上節(jié)中針對(duì)懸掛刀具樹(shù)障清理空中機(jī)器人的建模與控制，為了驗(yàn)證該控制理論的控制效果，本文通過(guò)Simulink對(duì)其在作業(yè)過(guò)程中的控制效果進(jìn)行了仿真，Simulink仿真界面如圖6所示。

為了更精確地模擬樹(shù)障清理過(guò)程中樹(shù)障通過(guò)刀鋸對(duì)機(jī)體的作用力，在時(shí)間t=15～18 s時(shí)段中，在仿真模型加入一定的噪聲干擾。在模型中通過(guò)對(duì)樹(shù)障清理空中機(jī)器人的軌跡跟蹤控制，得到了機(jī)器人在切割作業(yè)仿真過(guò)程中的位置相應(yīng)曲線(xiàn)，下面分別給出了在大地坐標(biāo)系下位置坐標(biāo)X、Y和Z的軌跡，如圖7—9所示。

圖6 Simulink仿真界面Fig.6 Simulink simulation interface

圖7 xe軸位置響應(yīng)Fig.7 Position response of xe axis

圖8 ye軸位置響應(yīng)Fig.8 Position response of ye axis

圖9 ze軸位置響應(yīng)Fig.9 Position response of ze axis

從圖7—9的位置跟蹤效果來(lái)看，樹(shù)障清理空中機(jī)器人通過(guò)垂直飛行與水平飛行模式輪流切換，經(jīng)歷了樹(shù)障清理作業(yè)4個(gè)階段，完成了對(duì)高壓輸電走廊的樹(shù)障清理工作。從結(jié)果曲線(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，在樹(shù)障清理作業(yè)中的t=15～18 s時(shí)段，空中機(jī)器人的實(shí)時(shí)軌跡發(fā)生了一定程度的震蕩，但是總體依然較好地跟蹤了預(yù)定軌跡。因此，仿真結(jié)果的響應(yīng)曲線(xiàn)說(shuō)明了控制律的有效性，空中機(jī)器人能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)對(duì)樹(shù)障的清理作業(yè)。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于輸電線(xiàn)路的懸掛刀具結(jié)構(gòu)的樹(shù)障清理空中機(jī)器人，主要內(nèi)容包括：①概述了輸電線(xiàn)路通道樹(shù)障清理的背景和技術(shù)現(xiàn)狀；②闡述了樹(shù)障清理空中機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)；③描述了樹(shù)障清理空中機(jī)器人飛行和作業(yè)控制方法；④對(duì)樹(shù)障清理空中機(jī)器人進(jìn)行了建模與控制仿真驗(yàn)證。

仿真結(jié)果表明，樹(shù)障清理空中機(jī)器人的軌跡較好地跟蹤了設(shè)定的參考軌跡，同時(shí)整個(gè)過(guò)程中較好地保持了空中機(jī)器人姿態(tài)的穩(wěn)定。因此樹(shù)障清理空中機(jī)器人可有效提升清理作業(yè)的效率并降低操作風(fēng)險(xiǎn)，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的人工清理效率不高、高人工成本和安全風(fēng)險(xiǎn)大的問(wèn)題，為進(jìn)一步的技術(shù)開(kāi)發(fā)和工程應(yīng)用提供了有利的理論技術(shù)支撐。