YOLOv4 与 ORB 深度融合的绝缘子识别定位研究

为了解决复杂背景下铁路接触网绝缘子的快速准确识别及定位问题,提出了一种YOLOv4目标检测算法和ORB特征匹配算法深度融合的绝缘子识别定位方法。首先利用迁移学习的策略训练YOLOv4检测网络,解决了绝缘子数据集样本较少导致过拟合的问题;然后采用高斯金字塔提取图像多尺度特征,使原始ORB算法具备尺度不变性;最后将以上两种算法融合,在双目相机获取的图像上标出绝缘子识别框,并在左右图像识别框内提取特征点进行匹配,利用视差原理还原出绝缘子相对于相机的三维坐标。实验结果表明,该方法可以有效地避免复杂背景干扰,准确地定位出绝缘子的三维坐标,4 m内最大定位误差为2.1%,检测速度为35 fps,具有较高的精确性和实时性。     

绝缘子智能水冲洗装置伺服驱动系统动态性能研究

为了提升绝缘子水冲洗的准确率和作业效率、降低操作人员的劳动强度，根据冲洗系统组成原理，设计一套智能水冲洗装置。建立传动系统动力学模型以及伺服控制系统模型，对系统动态响应进行分析，找出影响其动态特性的主要因素。根据时变速度环增益的方法，优化伺服系统的比例积分微分（PID）控制方案。通过仿真得到系统优化后的振动特性曲线，对比发现，系统初始响应时间缩短了19.76%。最后通过搭建现场实验装置进行验证，系统初始响应速度提高了16.1%，最大振幅降低了8.6%，波动时间缩短了10.2%。结果表明:在绝缘子冲洗过程中，时变速度环增益的优化控制方案能够有效降低智能水冲洗装置的振动振幅，缩短系统的响应时间，提高系统的稳定性。