针对狭窄空间作业的机器人动态视觉系统研究

为应对配网狭窄作业空间内视场遮挡对作业机器人环境感知和定位功能的影响,这里研究了基于遥操作和虚拟/增强现实(VR/AR)技术的高临场感动态视觉感知与定位系统.受人体仅通过弯曲身体就可对物体多角度观测的启发,设计搭建了包含VR头戴设备、六自由度机器人和双目相机的动态视觉感知系统,提出了针对该系统的异构型主从遥操作逆运动学模型,并建立了观测目标绝对位置粗定位模型.试验表明,这里建立的动态视觉系统具有较高临场感,双目相机对VR设备的位置跟踪平均误差≤1.7mm,姿态跟踪平均误差＜2.36°;另一方面,系统在5个不同角度下对一个距离1.1米的红色固定小球球心的空间定位偏差≤1％,能为操控人员提供较精确较高的目标粗定位信息.     

输电线路无人机巡检数据链路通信系统设计

针对无人机巡检受飞行高度和地理条件遮挡的影响,设计了1套带中继链路的通信系统,克服地形阻挡、多径效应、频率选择性衰落和外界强电磁干扰的影响,为此,介绍和分析了该中继链路通信系统的组成和各项功能模块。该通信链路系统特别采用了编码正交频分复用(coded orthogonal frequency division multiplexing,COFDM)调制解调技术、基于(field programmable gate array,FPGA)的高速数据处理技术、高线性功放技术及满足特定要求的数据链路控制协议技术,大大保障了无人机巡检实现采集数据和控制信息的有效可靠传输。     

分布式光纤在线测温系统在高压电缆中的应用

传统的红外测温手段只能对电力系统的局部位置进行测温,无法满足电网发展的需求。针对这一需求,介绍了基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的基本原理、实现方法。以珠海琴韵站-澳门莲花站220 kV电缆线路工程为例,验证了分布式光纤测温系统在220 kV电力电缆中的应用效果,测温结果符合实际情况,满足了设备运行的要求,表明分布式光纤测温系统具有稳定可靠、测温精度高的优点。     

大型无人直升机电力线路全自动巡检技术及应用

大型无人直升机电力线路巡检存在环境适应性差、智能化程度低、多学科交叉难度大等问题,现阶段无人直升机巡检主要依赖于人工地面操作,为了提高巡检效率和安全性,研究大型无人机全自动巡检技术具有重大意义。提出了大型无人机全自动巡检概念,分析了无人机全自动巡检的必要性,论述了实现复杂环境下大型无人机超低空、超视距安全巡检涉及的关键技术,包括实时差分定位、无人机中继通信、自主避障、高精度位姿测量、吊舱自动追踪、飞行计划和航迹规划、任务规划和任务控制等,并将大型无人直升机全自动巡检技术首次应用于我国电网输电线路巡检,巡检结果验证了大型无人机全自动巡检技术的有效性和先进性。大型无人机全自动巡检建立了一种高效、智能、全新的电力巡检模式,该项技术的发展进步对提高我国电网输电线路智能化巡检水平具有显著促进作用。     

下肢康复机器人的研究进展与临床应用

社会老龄化进程中,由于疾病或事故导致下肢受损的患者越来越多,患者的运动能力康复变得尤为重要.相对于传统的物理康复治疗方法,利用下肢康复机器人进行运功功能康复训练可以准确评估、大幅改善康复效果,提高康复效率,节约医疗康复资源.作为一种涉及康复医学、机械学、控制学、机器人学、计算机学及人工智能等诸多学科的智能仿生机电设备,下肢康复机器人按照患者的康复作业姿态主要分为坐卧式下肢康复机器人和站立式下肢康复机器人.其中坐卧式下肢康复机器人可以分为脚踏板式和外骨骼式机器人,站立式下肢康复机器人分为悬挂减重式和独立可穿戴式机器人.本文调研了国际上应用较为广泛的几类下肢康复机器人的代表性产品,详细分析了下肢康复机器人的主被动自由度、驱动方式、传动关节、感知技术、运动控制策略和训练模式等关键技术,并对各类机器人典型临床测试案例进行了比较和探讨,对下肢康复机器人未来的技术发展做出展望.     

高压输电线路巡线机器人行走电机温度检测系统的研究

从电机性能和编码器性能两方面分析了对巡线机器人行走电机温度进行实时检测的必要性.提出了一种有刷直流电机发热模型及传热模型,并通过模型成功计算出电机绕组与外界环境的温度差值.介绍了巡线机器人行走电机温度的检测控制系统及温度传感器的安装结构.采用温度传感器DS18B20进行温度检测,用地面基站人机交互平台实时显示机器人现场运行过程中行走电机温度.在机器人控制程序中设定温度预设值,将所测得温度值与预设温度上限值进行比较,当所测得温度值高于上限值时,机器人将停止正在进行的运动,直至所测得温度低于预设值.以此实现机器人的智能控制.同时,基于高斯-马尔科夫的假设建立了温度传感器的一元线性回归模型,并根据假设采用了基于最小二乘法原理的方法对温度的测量值进行有效的修正.     

无人机电力线路安全巡检系统及关键技术

近年来架空输电线路架设规模日益扩大,由于其覆盖范围区域广、穿越区域地形复杂并且自然环境恶劣,采用人工定期巡检的方式越来越不能满足现代电力系统安全稳定运行的需要。无人机技术的发展为架空输电线路巡检工作提供了新的平台,借助无人直升机,通过遥感技术应用,采用多传感器集成的方法,可实现电力线路安全巡检工作的高效和全自动化开展。本文介绍了基于遥感技术的电力线路安全巡检系统的基本概念和组成部分,重点分析了主要的关键技术,包括无人机飞行姿态控制、多传感器间高精度时间同步、缺陷探测和智能诊断、机载传感器检校、无线通讯、地面数据处理等,将无人直升机用于电力线路巡检工作的技术要点进行了较为全面的阐述。     

论糖蜜稀释对煮糖的影响

糖蜜稀释在制糖企业生产当中起着举足轻重的作用,稀释的好坏程度关系到糖膏煮制的结晶率和结晶速度的提升,是制糖企业提升综合实力的重要因素。本文通过强化糖蜜稀释工作,进行不同的实验对比分析糖蜜稀释对乙、丙糖膏结晶率、煮炼时间等因素的影响,论述重视糖蜜稀释工作的重要性。     

基于霍夫变换及相似度检测的圆形表计检测方法

变电站巡检机器人沿巡检道路行走进行设备巡检,停在预定的监控位置,调用云台预置位将监测仪器对准被监测设备,可见光检测仪器通过光学变焦获取比例适当的清晰图片。由于机器人导航定位精度、行进姿态偏差和云台预置位定位精度等误差的综合影响,导致每次巡检时同一观测目标的成像位置在整幅图像视野中的位置有较大偏差。霍夫圆检测作为常用的圆形检测方法可以很好地检测图像中的圆形,但是搜索区域、搜索半径等参数设置需要人为反复试验才能取得良好的检测效果,因此不适合于背景复杂且圆形大小未知的变电站图像。文章将霍夫圆检测和感知哈希相似度算法相结合,从霍夫圆检测结果当中,筛选出与基准图圆形表相似的现场圆形表计,定位出圆形表计所在位置,从而计算出圆形表与其在基准图的位置偏差,通过云台扭转实现表计二次对准。     

高压输电线路巡检机器人续航里程的预测方法

续航里程预测是高压线路巡线机器人要解决的一项工程实用化关键技术问题.首先通过对机器人所用锂电池进行放电实验,用负载电压法处理实验数据后得出机器人电池剩余电量函数.然后根据机器人的工作环境建立机器人在巡检作业时在线路上行走、越障、巡视等工况下的能耗模型,得出机器人续航里程估计方法.最后通过实验验证了该续航里程估计方法的正确性和实用性,最后提出并验证了一种续航预测误差方法,为巡检机器人的电源设计和线路巡检方案规划以及无动力下坡空速与馈能的研究提供了理论依据.