变电所轨道式巡检机器人控制系统设计与实现

针对变电所智能化巡检的相关需求,研制一种以STM32微控制器为核心的轨道式巡检机器人控制系统。巡检机器人以轨道和运动机构为基础,集成可见光摄像机、红外摄像仪、局放检测仪和拾音器装置,通过局域网与监控中心建立连接,在接收到命令后,应用该控制系统实现变电所室内设备的遥控或自主巡检。实际运行结果表明,该控制系统在导航、定位、刹车和避障方面表现良好,配合上位机软件,能够安全、稳定、高效地对变电所室内设备进行全覆盖巡检,具有显著的应用推广价值。     

基于DSP的煤矿巡检机器人控制系统设计

煤矿井下工况复杂,容易出现各种事故和设备故障,从而造成生命和财产损失,针对现有煤矿巡检机器人行动不灵活、数据处理慢和传输不稳定等问题,设计了一款煤矿巡检机器人控制系统.在硬件方面采用模块化设计,大大提高了研发效率,将浮点DSP处理器作为控制核心应用在机器人上,采用直流电机驱动行走和调整姿态来实现避障或跨越障碍,并通过W...     

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。     

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。     

皮带运输机巡检机器人数据处理系统设计与实现

数据处理系统是皮带运输机巡检机器人控制系统的核心,为保证巡检机器人安全、高效、稳定运行,在分析皮带运输机巡检机器人特征的基础上,设计了基于STM32控制器的巡检机器人数据处理系统。重点介绍了数据处理系统的总体设计以及软、硬件设计方案,并进行了试验室验证。验证结果表明：设计并实现的巡检机器人数据处理系统满足设计要求,可保障皮带运输机巡检机器人高效、安全运行。     

变电站巡检机器人系统设计与实现

针对已投入使用的变电站设备布局紧密,仪器朝向不一的智能化巡检问题,设计一种变电站巡检机器人系统。系统本体采用基于六轴机械臂的复合式结构,极大地提高了检测的灵活性;提出激光雷达和二维码导航融合的复合导航方式,在保证精度的前提下提高了导航系统的稳定性;利用视觉算法进行智能识别,开发远程监控中心进行智能监控。实际测试应用表明：该系统具有较高的精度和灵活性,整体运行效果有效可靠。     

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。     

轨道式巡检机器人系统设计与研究

为了解决轨道式巡检机器人在运行过程中振动冲击大、信息传输效率低、定位精度不足的问题,对轨道式巡检机器人设计的关键技术进行了研究,通过跨式柔性轨道技术解决了在轨道连接处振动冲击大的不足;通过综合通信网络解决了数据传输效率低、干扰性大的不足;通过利用精确位技术,解决了井下定位精度差的不足。根据实际应用表明,新的轨道式巡检机器人能够将巡检效率提升19.4%,巡检精度提升77.4%。     

基于激光SLAM技术的电力巡检机器人交互控制

提出基于激光SLAM技术的电力巡检机器人交互控制方法,利用激光SLAM技术在地图模型、运动学模型、里程计观测模型以及多传感器观测模型的基础上绘制机器人的巡检地图,通过Dijkstra算法根据巡检地图获得最短巡检路径,并采用DWA滑动窗口法对选取的巡检路径进行评分,选择评分最高的路径作为机器人的巡检路径,完成电力巡检机器人的交互控制。实验结果表明,所提方法的避障效果好、路径规划效果好、控制精度高。     

基于滑膜控制的井下巡检机器人运动控制系统设计

随着煤矿生产自动化水平的提高,井下巡检机器人将逐渐替代人工巡检成为矿山生产巡检的新手段。该文研究了井下巡检机器人运动控制系统,以意法半导体STM32F429IGT6控制芯片最小系统为基础,设计了本安电源供电电路及电机驱动系统电路,保证了系统供电的安全性,实现了机器人在巡检过程中能够长期处于安全稳定运动状态下。该设计引入新型趋近律的滑膜控制算法作为运动控制系统电机控制策略,通过建立基于滑膜控制器的电机调速控制模型进行仿真验证,获得了良好的控制性能。     

巡检机器人中心监测系统设计与应用

目前轨道交通行业内的巡检方式主要是人工巡检,维护人员根据巡检计划对线路和机房设备进行定期的巡检,但是存在人工巡检方式效率低、主观性强、人力成本高等众多局限性,且检查设备数量众多、巡检工作量大、工人工作强度高.由于巡检数据无法进行全面的统计、归类和分析,导致提高运维效率存在很大的局限性.在维护中使用智能巡检机器人系统,为...     

变电站巡检机器人的充电系统设计

通过对变电站巡检机器人充放电系统的研究,设计了基于ATmega128A的智能充电系统,实现了变电巡检机器人锂电池充电管理,给出了系统工作原理、硬件结构和软件运行流程。系统根据变电站巡检机器人的锂电池电量状态自动改变充电电流大小,实现恒流、恒压和涓流过程,使变电站巡检机器人在无人干预的情况下自动充电,为巡检机器人长时间在变电站自主工作提供了动力能源保障。     

煤矿综采工作面巡检机器人系统设计

煤炭资源的日渐枯竭进一步加剧了煤矿综采工作面的作业难度。为避免因作业面空间狭窄、井下复杂环境等因素的影响而导致的安全隐患,设计了一种体积更小、能适应各种复杂环境,且具备自动巡检、异常警报、数据传输、远程监控等多元功能的煤矿综采工作面巡检机器人系统。该系统包含巡检机器人本体、自动巡检控制系统和导航系统等多个模块,能够适应绝大部分煤矿综采工作面的巡检工作需求。最终实际测试结果表明,该系统在精度与灵活性、实用性方面具有一定的优势。     

基于容错策略的巡检机器人分布式控制系统可靠性研究

在当前社会产业结构调整过程中,信息技术的应用已经成为社会多方关注的重点,巡检机器人在多个领域中发挥了自身的价值。文章以巡检机器人的控制系统作为主要的分析对象,介绍分布式控制理论,打造具有高性能的多传感器容错控制设备,能够有效提升巡检机器人的作业效率。     

用于电力巡检机器人的挂空异物智能检测方法

在电力信息化战略的不断深入下,电力巡检机器人日益普及,为完善机器人功能,拓宽其应用前景,提出一种挂空异物智能检测方法。根据光照强度、天气状况等因素,基于不同颜色空间变量值与背景特征关联,合理利用对应滤波方式去除图像内噪声杂质。面向模糊不清的采集图像,依据前景与背景的分割阈值和平均灰度值,改变分段区间与拉伸区间,增强图像对比度。结合输电线路的直线特征与点线对偶特性,以霍夫变换直线提取法为基础识别出输电线路;通过设计的拟合恢复方法,获取完整的输电线路由局部二值模式图像特征点匹配策略,建立矩形兴趣范围,遍历像素点,检测出线路上的挂空异物。实验环节分别通过检测图像与评估指标数据,从主客观角度全面分析了检测效果,经实验结果验证,所提方法具有良好的可行性与适用性,能够较为准确地检测出多种异物。     

石化巡检机器人设计与应用

针对石化储运等企业输油站罐区的巡检问题,设计一款集视频监控、监测气体泄露、图像识别与报警等多功能于一体的小型智能巡检机器人,阐述了智能巡检机器人结构与功能特点,通过对巡检机器人进行运动学仿真,该机器人可以越过77.5mm的凸台障碍物,爬上最大角度为30度的斜坡以及越过宽度为250mm的负障碍。利用该巡检机器人可以保障巡检频次和质量,极大减轻人员劳动强度,实现替代人工对输油站储油罐、储气罐等易燃易爆环境的自动巡检作业。     

教学手动机器人控制系统设计与实现

为了改进教学手动机器人的控制过程,进行了基于ARM的32位微处理器STM3F103RBT6的教学手动机器人控制系统的研究。详尽叙述了该控制系统的总体方案、各个部分硬件设计及其软件思路。通过测试和验证,该教学手动机器人的控制系统能够很好地完成任务,其可靠性和控制精度方面均有一定的提高。     

多功能护理机器人控制系统设计与实现

从多功能护理机器人的功能出发,设计了以ATmega128为主控制器的控制系统。硬件方面,主要设计了功能载体驱动模块、电源管理模块、人机交互模块等,直流电机采用两片集成电路H桥芯片BTS7960组成的全桥来驱动。软件方面,采用模块化的设计思想,把各个功能程序编写成独立的子程序,在主程序中调用,以提高程序的稳定性。通过实验,发现服务机器人的体位调整指标基本能达到预期的要求,从而验证了控制方案的可行性。     

输电线路巡检机器人的设计与控制系统研究

文章介绍了一种新型的履带式高压输电线路巡检机器人,阐述了基于递阶控制理论的分级控制系统结构设计和基于规则库模型的专家控制系统控制策略,仿真验证了机器人越障动作过程的正确性。