变电站智能巡检机器人系统的设计

本文通过对多个变电站的调研和分析,提出了一套变电站智能巡检机器人系统的方案,该方案由计算机基站、固定检测设备和可移动智能巡检机器人组成。在变电站智能巡检机器系统中实现了在一定程度上代替工作人员的巡检工作。     

选煤厂智能巡检机器人的设计与研究

选煤厂采用的人工巡检存在劳动强度大、巡检危险系数高、巡检效果不佳、工人危险系数大等问题,通过对选煤厂巡检技术要求的分析,利用比较先进的机器人技术和故障识别算法,设计了一种选煤厂智能巡检机器人,可完全代替人工完成选煤厂设备运行和工作环境巡检,大大减轻了工人的劳动强度、提高工作效率,且利用人工算法识别潜在故障并实时报警,有...     

电力隧道巡检机器人关键技术研究

随着中国式现代化的不断推进,人民生活和城市现代化建设对电能的需求逐步增多,电力隧道的规模和数量也在同步增大,这就对电力线路和设备的安全运行提出了更高要求。而电力隧道巡检机器人的出现弥补了传统人工巡检的缺陷,能有效保障电力线路和设备的安全可靠运行。现围绕机器人导航和定位技术、环境感知技术、机器人运动控制技术、电力供应和能源管理技术、操作控制和通信技术、安全保护和故障处理技术等六个方面对现有电力隧道巡检机器人的技术研究和应用状况进行了综述与分析,以便全面理解电力隧道巡检机器人的运行规则。     

智能巡检机器人的电缆缺陷检测关键技术研究

为了满足电力系统运维过程中电缆沟巡检的任务要求,设计了一种智能型电缆沟巡检机器人系统,并对该系统中的电缆缺陷检测关键技术进行研究。提出了一种基于小波变换图像分割与图像轮廓检测的电缆绝缘层破损检测算法和电缆温度异常检测算法,通过在搭建的模拟电缆沟实验环境中对机器人系统进行整体测试,验证了算法的有效性。同时,测试结果表明,设计的机器人巡检系统能够实现实时的电缆缺陷检测,可以满足电力系统电缆巡检的实际要求。     

基于多自由度检测末端的室内无轨式电力巡检机器人研究

电力系统中用于各种设备巡检的巡检机器人正在变得高度自动化和智能化,且对机器人的功能也不断增加.针对配电站室内电力设备的末端检测,要求可以在管线密集的空间内进行活动,巡检机器人具有灵活的无轨式移动和多自由度机械臂操作.采用模糊逻辑的PID控制技术搭建了对自由臂关节电机的控制模型,优化了直流无刷电机在复杂多变运行环境下的动...     

智能巡检机器人在大坝廊道运维中的应用研究

大坝廊道是在引水渠道下游的一级管道,与导流洞、下水渠和蓄水池等组成多个二级管道,这些管段主要由阀门、闸阀以及连接管道等设备组成。这些设备在正常运行过程中易发生故障情况,如果处理不当,很容易造成管道泄漏或溢水事故。智能巡检机器人能够帮助检修人员及时发现隐患,保障廊道内设备的安全运行。本文主要介绍了智能巡检机器人技术在大坝廊道检修维护中的应用与优势,以及对智能巡检技术和机器人产品的开发设想。     

基于自动化交互行为的电力机房巡检机器人系统设计

目前设计的电力机房巡检机器人系统响应时间较慢,导致巡检精度较低。为解决上述问题,基于自动化交互行为设计一种新的电力机房巡检机器人系统,对系统的硬件和软件进行设计,巡检机器人系统硬件由驱动器、处理器、传感器、红外热成像测温器组成。利用驱动器实现信息驱动,驱动器的控制信号的引脚分别为GND、ALM、PG、EN,分别控制驱动器的报警、以及驱动信号的接收和输出、电机方向的确定。采用TUIS-8689处理器,TUIS-8689处理器的核心是8核智能芯片处理器的芯片为Xilinx芯片,具有超强的计算能力和处理能力,传感器采用14vdc供电模块,传感器的振动速度和位移具有关联,实现巡检机器人运动的校验。选用PI 400型红外热成像仪测温器实现温度测量。通过数据获取、特征值提取、确定巡检路线实现软件流程。实验结果表明,基于自动化交互行为的电力机房巡检机器人系统能够有效缩短响应时间,提高巡检精度。     

变电站巡检机器人检测及控制系统研究

针对全天候、强电磁等复杂背景下,要求变电站巡检机器人适应性强、可靠性高、控制灵活及检测结果准确等因素,介绍一种抗干扰能力强、实用化程度高、完全自主运行,能够满足变电站设备巡检要求的机器人检测及控制系统,主要包括导航定位及运动控制系统、电源管理系统、云台控制系统、图像及声音检测系统。检测及控制系统是机器人的重要组成部分,为巡检机器人长期自主运行提供了有力支持。     

轮式电力巡检机器人控制系统设计与实现

为了更好地保障电网工程建设质量安全,在运营阶段创造出更多经济效益,应不断完善轮式电力巡检机器人的研发工作,有效解决通用性系统平台短缺的现实问题.设计研发轮式电力巡检机器人控制系统,该系统的主要构成为前端与后台显示器.系统设计工作应用STM32F103RCT6芯片、开源式Android系统、MFC等完善前端及后台功能.对本系统进行测试后发现,其具有技术兼容性强、功能多样化、研发周期较短及经济性较强等诸多优势.     

阀厅智能巡检机器人系统

换流阀是直流输电过程中的关键设备,为保证其可靠运行,需要定期巡检。介绍了用于阀厅设备巡检的机器人开发背景,研制了用于阀厅室内的可对换流阀塔、套管等设备进行外观检测和红外测温的轨道式巡检机器人。该巡检机器人既可通过人工操作执行巡检任务,也可根据预设任务全自主进行巡检。设计了其系统架构,并分别对轨道驱动系统、通信控制系统和应用软件系统设计做了说明。机器人样机的应用表明该巡检机器人的系统结构设计合理,运行可靠,检测效率和质量高,可较好地替代人工进行常规巡检工作。     

用于智能移动机器人的电源模块设计与实现

移动机器人多采用以电池为主的供电方式,并由于其电机驱动和各种功能电路的需要,需为机器人提供一个具有多种电压输出、高效节能的供电系统,并且该系统需具备电池过放,过流保护以及电量计量和故障检测等功能,因此,电源模块设计是机器人的一项关键技术。文章针对智能移动机器人平台的实际应用,设计并实现了一种智能化、高效率、高性能、高可靠性的机器人电源模块解决方案。     

基于时间栅格法和最优搜索的电网巡检机器人避障路径规划方法

针对电网巡检机器人存在避障能力低下和路径规划不合理的问题,研究基于时间栅格法和最优搜索的电网巡检机器人避障路径规划方法.利用时间栅格法标识工作空间内障碍物,构建机器人电网巡检环境信息,通过最优搜索避障路径算法,全局规划机器人到达目标点的路径,结合改进势场法,通过调整斥力和引力势函数,计算合力实现机器人的局部避障及避障路径规划,形成全局和局部相结合的避障方法.试验结果表明,躲避静态障碍物和动态障碍物的平均躲避成功率分别为 ９８．３７％ 和 ９６． １２％ ,避障路径规划平均耗时为 １.５６ s ,具备快速、高效、精准的避障及路径规划能力,可提升机器人的动静态障碍物避障能力和路径规划效率.     

变电站轮式巡检机器人机械臂避障路径规划方法

变电站工作环境特殊且复杂,为保证巡检机器人在执行巡检任务的同时,能更好、更安全地进行作业,提出面向轮式巡检机器人的机械臂避障路径规划方法。利用八叉树结构建模技术,架构巡检机器人工作环境的三维模型与环境更新模型。确定机械臂与环境关系,建立机械臂运动学模型,根据末端执行器位姿的已知与未知情况,完成运动学模型的正解与反解计算。基于关节位姿的三维坐标,设定机械臂连杆不碰撞障碍物为必要条件,依据六次多项函数式解得的关节角速度与角加速度连续轨迹,通过更改非固定参数值,调整机械臂的移动轨迹,最后,利用贝塞尔曲线平滑处理路径。仿真试验结果表明,所提方法路径精度更优越,避障效果更理想,符合变电站巡检的实时性需求。     

棉花异性纤维分拣机器人抓棉手的结构设计

棉花中的异性纤维影响纯棉产品质量,采用智能机器人替代人工作业是新的发展方向。文章设计了一款具有5自由度棉花异性纤维分拣机器人。该机器人主要由四轮移动小车、液压升降平台、腰部、大臂、小臂、机械手等组成。针对棉花抓取与分拣,对机器人的抓棉手进行了结构设计,以滑环和连杆作为设计变量,优化了抓棉手的机械尺寸;同时,文章针对抓棉手指采用有限元方法进行了应变和模态分析,结果显示手指设计合理。     

基于背景差分的巡检机器人视觉识别方法

针对巡检机器人检测异物范围受限,只能检测经过训练的异常物体问题,提出了一种基于视频对齐的背景差分技术。巡检机器人由于运行速度不稳定、摄像头角度存在偏差,会导致视频无法对齐,识别准确率低,因此采用一种改进的联合优化算法对视频进行处理。首先使用改进的DTW算法逐帧查找与目标视频对应的帧,将视频对应帧提取出来;再采用SURF算法提取对应帧的特征点,进行筛选后使用DeepFlow算法得到对应帧图像的变形场矩阵,进而将图像角度修正,并进行像素级的匹配。实验结果表明,DTW-SURF-DeepFlow联合算法可以将图像进行完全的对齐,经过对齐的图像通过背景差分即可以检测出任意的异常物体,提高了异物检测的准确性。     

超高压输电线路巡检机器人两种越障定位方法比较

将两种基于传感器信息的导线定位方法的特点和差异进行了分析和对比，得出方法Ⅱ的解算能力强于方法Ⅰ的解算能力，但由于方法Ⅱ的定位精度低于方法Ⅰ的定位精度，因此，选用方法Ⅰ进行野外作业。     

基于动态特征点的巡检机器人目标定位系统设计

为减轻巡检人员工作量、提高巡检效率,设计基于动态特征点的巡检机器人目标定位系统。明确定位系统基站与子基站主要功能,建立整体架构;选择工业相机、采集卡和显示器等作为硬件设备,为避免机器人受到环境干扰,调整步进电机与驱动器性能参数;建立系统软件开发环境,结合动态连接和演示程序 2 种封装模式,简化系统调试方案;对采集图像做灰度均衡化处理,以增强图像细节,利用动态特征点提取方法获得目标的方向与尺度特征;设定三帧差分算法的合理差分阈值,对图像做阈值化和逻辑相交处理,确定目标运动区域,完成定位。仿真实验证明,该系统不仅具备精准的静态定位功能,当目标实时运动时,也能获得理想定位结果。     

输电线路巡检机器人越障控制研究

介绍了超高压输电线路巡检机器人越障控制方法。根据巡检作业任务的要求，采用遥控与局部自主控制相结合的方法,实现了巡检机器人沿线行走及跨越障碍的功能。采用基于单目摄像头定位和视觉伺服的方法，实现了巡检机器人的自主越障控制。实验结果表明，该机器人可沿线行走并自主跨越障碍，从而验证了控制系统设计的有效性与合理性。     

高压输电线路自动巡检机器人的研制与开发

本文介绍了一种沿高压电力线行走并自动跨越障碍的巡检机器人，对其机械结构和越障过程做了阐述，并介绍了其控制系统的设计。该机器人结构简单可靠，能够实现自动检测和跨越障碍等功能，可部分代替人工巡线，具有较为广阔的应用前景。