基于泛在物联网背景下智能机器人开启电力巡视新启航

智能机器人可代替人工进行日常的巡视和检测工作,具有自动巡检功能。机器人可按照每日规划的巡视检测任务,定时开始巡视检测工作。机器人可根据预先设定的巡检点的位置,沿着预定轨迹依次进行自动巡检。机器人搭载有各种高精度数据采集设备,包括高清摄像机、红外热像仪、温湿度和气体传感器等,通过移动监测的方式,实现配电站所信息检测的全覆盖、全检测,现今,电力系统已全面实现智能机器人开启电力巡检新时代。     

智能空间下基于分层任务网络的服务机器人任务规划

针对在复杂、动态的家庭环境下,如何让机器人获取足够多的环境信息并根据环境信息进行自主的任务规划,提出了智能空间技术支持下基于分层任务网络的服务机器人任务规划方案.利用智能空间技术为机器人提供充足的环境上下文信息,用基于分层任务网络设计的JSHOP2规划器执行机器人任务规划.为了提高机器人任务规划的自主性和智能性,在规划领域文件中加入不同的模板信息,使机器人具有根据环境的不同自动对任务进行调整的能力.仿真实验结果表明利用该方法能够有效地提高机器人任务规划的性能.     

基于最大空闲时间的分布式巡逻机器人数量优化

针对多机器人巡逻问题,提出基于全局平均最大空闲时间的分布式巡逻算法,确保每个巡逻顶点在一定时间内被机器人访问.在算法执行过程中,每个机器人利用共享信息估算全局平均最大空闲时间.机器人在当前顶点收集的信息用于决策、选择下一个被机器人访问的顶点.再根据全局平均最大空闲时间的大小估算在巡逻任务过程中多机器人团队的表现,确定完成此巡逻任务所需的最优机器人数量.仿真实验表明文中算法的收敛速度较快,全局平均最大空闲时间值较小,多机器人巡逻任务完成效果较佳.     

输电线巡视机器人

为了输电的安全,要定期对输电线路进行检查,而对于山区和跨越大江大河的输电线,采用常规的人工巡查方法将会有很大的困难。为此日本开发了输电线巡视机器人,其外观如图１所示。 利用巡视机器人进行输电线路巡视的示意图如图２所示。 巡视机器人包括有行走部分和摄像部分,行走部分是利用一般的索道车,摄像部分则是一般的摄录放一体机。巡视机器人安装在输电线的地线上,这样既可以充分利用原有线路,又可以降低投资。当机器人通过支持铁塔时,可以利用铁塔的旁通线路通过。为了记录巡视场所,要求输电线支持铁塔上都装有编号标志。 通…     

一种基于近场子集划分的多机器人任务分配算法

针对医护人员重复、机械地配送医疗物资工作效率低的问题,使用了多机器人进行替代,并提出了一种基于"任务地点"近场子集划分的多机器人群体智能任务分配算法.首先采用蚁群算法对任务集进行有序排列,形成一条近场相关的任务链.然后根据任务完成的时间和机器人的路径成本设计目标优化函数,利用遗传算法对该任务链进行子集划分,再将任务子集分配给机器人个体.最后模拟了医院病房的应用场景,设计并搭建了一套多机器人医疗物资运输分配系统.用户在该系统的操作平台上,通过可视化界面能够实时发布新任务,查看已发布任务的分配情况,以及查看机器人的路径.基于该模拟实验平台,对3种不同的任务分配算法进行对比分析,结果是本文算法的分配结果最为合理,所有任务都在规定的时间内完成,机器人的行驶距离大幅缩短.所提出的多机器人任务分配算法可有效解决医疗环境中医疗物资的配送问题,提高了系统的工作效率.     

数据中心巡检机器人信息平台实时任务容错调度算法

为了实现数据中心巡检机器人信息平台实时任务容错性,提出一种基于自适应反馈均衡和码元调制技术的数据中心巡检机器人信息平台实时任务容错调度模型。首先构建路由冲突下的数据中心巡检机器人信息平台传输信道模型,优化数据中心巡检机器人信息传输协议。然后采用模糊C均值聚类的方法进行巡检机器人信息融合,结合自适应反馈均衡方法进行巡检机器人信息传输的信道均衡设计,采用码元调制方法进行信息平台的实时任务容错调度。最后进行仿真实验。结果表明,采用该方法进行数据中心巡检机器人信息平台实时任务调度的容错性较好,信息平台的信道均衡性较强,提高了数据中心巡检机器人信息平台的任务实时调度能力。     

基于传感器信息融合的移动机器人自主爬楼梯技术研究

机器人自主爬楼梯是移动机器人完成危险环境探查、侦察、救灾等任务需要具备的基本智能行为之一.分析了楼梯的多样性和履带式机器人爬楼梯固有的不稳定性导致机器人爬楼梯工作的复杂性,描述了带前导手臂的履带式移动机器人爬楼梯的步骤,简要介绍了利用超声波、视频摄像头和激光扫描测距仪信息来感知楼梯和判断机器人与楼梯相对位置的算法,最后提出了一个基于传感器测量值可信度的信息融合方法进行楼梯参数感知和行驶方向计算的机器人自主爬楼梯的控制系统结构.     

基于移动设备的变电站巡视系统设计

为减少变电站运行与维护成本,及时发现、处理电气设备缺陷,对变电站展开无纸化、信息化管理.以移动设备为基础,对变电站巡视系统进行优化.利用可编程的移动巡视终端,搭建移动用户+系统工作站+系统有限网络的移动计算环境;采用巡视管理、查询分析以及系统管理等功能模块完成后台管理系统搭建;利用运行任务、数据同步、数据点采集、查看任务进度以及任务管理模块,完成移动设备系统设计;搭建支持移动计算环境的分布式数据库,根据巡视现场标识器件要求,通过射频识别技术实现变电站设备自动识别.经仿真实验验证,所建系统具有一定的有效性,电子化管理巡视数据信息大范围缩减了工作流程,通过减少纸张、人员用量,提升了电力公司经济效益.     

基于SLAM的电厂巡检机器人导航技术实现

科技的迅速发展使得机器人在各行各业的应用越来越广泛，不同的环境中机器人承担的任务分工也不同。但由于电厂环境的复杂性，人力巡检难度日益增大。鉴于此，提出利用巡检机器人对电厂进行巡视，并利用扩展性卡尔曼滤波的SLAM算法对机器人的导航技术进行强化。结果显示，应用基于扩展卡尔曼滤波算法对巡检机器人进行仿真定位实验中，障碍物的定位都比较准确；巡检机器人共运行采样1 133次，在横、纵轴方向上的误差分别能够控制在2 m、1 m以内；利用RRT算法与DWA算法对机器人进行路径仿真实验，两种方法均能够有效地减少搜索时间，较快地寻找到最优路径选择。以上结果均显示机器人的预测路径与实际路径之间的误差较小，表明研究所提方法可以有效地提升巡检机器人的导航技术。     

基于模糊推理的灭火机器人控制

本文提出了一种模糊控制算法.利用传感器采集外部环境信息,在辨识获得精确模型的基础上,基于模糊推理,使机器人能够顺利完成火源追踪等任务.     

基于窄带物联网的巡检机器人目标跟踪控制系统设计

目前研究的巡检机器人目标跟踪控制系统存在目标位置误差大、目标跟踪控制效果差、采集的图像模糊等问题。为了解决上述问题,基于窄带物联网的巡检机器人目标跟踪控制系统。系统硬件以窄带物联网无线通信模块为基础,优化设计了Zigbee压力采集器、中央控制器和STM32主控电路,实现了巡检机器人目标跟踪控制系统的数据信息集中调度。Zigbee压力采集器主要由XBee控制模块、压力传感器两部分组成,同时设计了供电电路、晶振电路和复位电路,通过系统硬件,实现了对巡检机器人的跟踪、控制和监控,为系统提供了硬件支持。软件方面给出了系统的控制流程,设计了Zigee组网程序、嵌入式视觉处理程序和巡检机器人自主导航程序。实验结果表明,基于窄带物联网的巡检机器人目标跟踪控制系统目标位置误差较小、控制效果较好、图像更加清晰。     

基于B样条曲线的电力巡检机器人越障控制

为了提高电力巡检机器人越障控制能力,该文提出基于B样条曲线的电力巡检机器人越障控制技术,首先构建电力巡检机器人的被控对象模型,结合电力巡检机器人驱动动力学分布,进行电力巡检机器人的定位控制,同时采用避障算法进行电力巡检机器人巡检过程中的越障控制,结合位姿参数的自适应调节方法进行电力巡检机器人越障运动学模型构造。在此基础上,建立电力巡检机器人越障控制目标函数,采用B样条曲线跟踪寻优方法进行机器人的越障路径规划,采用自适应的模糊信息加权方法,进行电力巡检机器人越障控制优化。仿真结果表明,采用该方法进行电力巡检机器人运动轨迹测定分布结果稳定,接近运动轨迹的标准值。其越障控制的灵敏度较高,自适应控制能力较强,电力巡检机器人运动轨迹测定分布结果稳定,提高了电力巡检机器人越障性能。     

智能校园巡检机器人设计与控制

针对校园巡检作业需求设计机器人本体,应用多传感器信息融合技术实现路面检测和路径规划,根据全局地图和局部信息整合实现精确定位.依据特定校园地图对该机器人系统的自动巡航作业、指定巡检作业和避障等功能进行了验证.该设计可为实用型智能校园巡检机器人设计提供技术储备和控制方法.     

渗滤液导排管道检测机器人的研究

针对垃圾填埋场渗滤液导排管道检测的需要,研究了一种基于CCD摄像方法的管道检测机器人系统,该系统主要由机器人的驱动装置、预清洗装置、检测系统、控制系统和地面工作站等组成.详细介绍了管道检测机器人的系统总体设计和各组成部分的功能.经系统测试和现场实验表明,该系统能够在管道内平稳运行、传输出清晰地管道内壁图像、完成管道清洗的工作,实现管道机器人的远程信息的交换和控制.     

基于知识库的输电线路巡检机器人的越障控制

介绍了一种高压输电线路巡检机器人越障控制方法。高压输电线路巡检机器人在翻越同一障碍物时重复同一套操作动作,可通过在实验室进行越障过程示教,离线学习形成操作知识库,实际越障时自动调用操作知识库并与在线信号相结合完成自主越障动作。讨论了知识库的一般组成和功能,并分析了激光传感器定位的方法以实现巡检机器人滚动轮与导线"对中"。经过实验验证,该控制方法具有稳定可靠,硬件结构简便,能可靠地完成控制任务,实现自主越障。     

基于神经网络PID控制的柔性微机器人系统

根据尺蠖蠕动的原理,研制了一种三自由度微型机器人内窥镜诊疗系统；该机器人由空气压橡胶驱动器驱动，通过两个气囊钳位．建立了机器人的动态模型．基于BP神经网络PID控制策略，设计了电—气脉宽调制伺服系统控制机器人的移动．用系统输出的预测值来代替实测值，计算权系数的修正量，实时改变控制参数以提高控制效果．软件仿真和实验结果都证实该方法弥补了传统PID控制方法的不足，显著改善了系统的静动态特性，是一种理想的气动微型蠕动机器人控制方法．     

Teleoperation of Mobile Robots With Time-Varying Delay

This paper proposes a stable control scheme for teleoperation of mobile robots with visual feedback in presence of time-varying delay. The proposed control scheme is based on using a model of the human operator to combine (on the remote site) the velocity command generated by the human operator in a delayed time instant, the received information (which stimulates the operator) in such moment, and the current state of the remote site to set the velocity reference, which is applied to the mobile robot. In addition, the proposed control scheme does not modify the information sent from the remote site to the local site. On the other hand, the proposed scheme uses estimated parameters of the human operator and a fictitious force, which is calculated using data fusion from ultrasonic sensors and optical flow field taken from panoramic images. To illustrate the performance and stability of the proposed control structure, several teleoperation experiments between Argentina and Brazil linked via Internet are shown.     

超高压输电线路巡检机器人越障控制问题的研究

给出了一种超高压输电线路巡检机器人控制系统的设计与实现方法．根据机器人的作业任务，提出了基于传感器信息、约束信息以及动作反馈信息作为输入，产生式系统作为动作输出的越障控制方式．仿真结果表明此方法对于机器人的越障过程是有效的．     

基于图像识别技术的隧道工程监控管理系统设计

针对现有技术中隧道工程故障诊断存在的技术弊端,提出了一种利用巡检机器人进行智能化的监控管理方法,本研究通过巡检机器人对隧道工程的进度信息进行采集,通过图像识别技术实现隧道工程故障信息获取,通过多传感器数据信息融合模型对采集的信息进行处理,通过GIS技术对运维常的项目情况进行三维建模,并利用视觉点对三维建模中三角形空间单元进行删减,提高图像刷新率。通过模拟实验,本研究设计的巡检机器人监管方案的评价精度高,得出采用本研究设计的可视化监管方案可以使评价得分提升了21%。大大提高了隧道工程故障诊断能力。     

110kV架空输电线路巡检机器人视频图像传输

论文首先介绍了110kV架空输电线路巡检机器人系统的组成和采用基于图像传输的远程控制的必要性,然后从提高图像传输速度和品质出发,探讨了如何利用并行方式提高图像传输的速度,提出了实现图像连贯性的方法;最后用VC++编程实现了巡检机器人图像的实时传输和远程控制。实验表明,图像传输及远程控制效果理想,达到了设计要求。