基于模糊控制算法的变电站巡检机器人路径规划

针对变电站巡检机器人位姿调整时的车体姿态振荡、摆尾行驶的问题,通过分析变电站巡检机器人的运动规律和巡检路径,利用磁轨迹导航和RFID定位技术,提出一种基于模糊控制算法的变电站巡检机器人路径规划的方法,实现了变电站巡检机器人的稳定、可靠、高精度巡检作业,并对该算法利用Simulink进行了仿真,验证了其有效性与可行性。     

变电站巡检机器人自动充电系统

为实现巡检机器人在无人干预情况下安全可靠、快速高效地自动充电,进而实现巡检机器人在变电站长期值守、完全自治,提出一种充电装置侧向对接的自动充电系统。该系统采用磁轨道引导,RFID标签定位,导航定位精度较高;通过检测充电机构位置和极片电压,判断充电条件是否满足,简单可靠;通过采用弹片压住极片夹,滑槽连接充电座与定位槽板,提高误差容忍度和对接可靠性。该系统已在全国30多个变电站实际应用,运行效果良好,应用前景广阔。     

一种基于磁钉和惯导系统的机器人导航控制算法

智能移动机器人能够通过传感器感知环境和自身状态。针对移动机器人变电站巡检的需求,提出了一种基于磁传感器、低精度惯导系统、编码器的机器人导航控制方法。为了校准惯导系统和编码器的积累误差,并标记机器人移动路径,在路径上每隔一段距离设置一个磁钉。在两个磁钉之间根据惯导系统提供的航向控制机器人直行。在磁钉位置,机器人根据磁钉信息校准惯导航向误差及机器人位置误差,并调整机器人航向。该算法所用传感器成本较低,算法简单易行,在工程上易于实现,提高了变电站巡检机器人导航的实时性和定位精度。     

基于地图匹配的变电站巡检机器人激光导航系统设计

针对目前变电站巡检机器人导航方式存在的不足,设计了基于地图匹配的变电站巡检机器人激光导航系统。介绍了导航系统的系统组成结构,并着重对建图定位软件中的地图创建和定位结算模块的实现方法行了设计,同时也针对机器人的全局路径规划实现方法进行了简要介绍。通过变电站现场测试,本系统具有较高的重复定位精度,满足机器人巡检运行的要求。     

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。     

变电站巡检机器人高精度定位增强系统的设计与实现

现有变电站智能巡检机器人在定位技术上存在定位精度低、工程量大、成本高等不足。该文采用全球卫星定位技术,设计了一种基于Ntrip协议的高精度定位增强系统。该系统主要包含基准站、通信链路、数据处理中心、用户端等单元。经系统测试和结果分析表明,该系统可达到cm级的定位精度,能够满足变电站巡检机器人对定位精度和实时性的要求。     

基于增量式PID算法的变电站设备巡检机器人控制系统研究

为了避免巡检机器人巡检过程中发生安全隐患和故障,运行轨迹误差较大,提出了基于增量式PID算法的变电站设备巡检机器人控制系统。运用RS485与TCP/IP转换器保证主程序与机器人之间的联络,以高清摄像头、温湿度传感器采集变电站图像与温湿度。控制微处理器内PWM信号,将脉冲数传输给控制模块,得到实际与预期速度,输入到增量式PID模型,应用遥控和机器人自身程序相结合,根据传回的变电站图像令机器人运行时可自主控制,实现精准的巡检任务。通过仿真实验,证明所提系统能够使机器人在巡检过程中平稳运行,运动轨迹误差小,控制效果佳。     

基于Hopfield神经网络的变电站巡检机器人自主导航方法

针对变电站巡检机器人自主规划问题,为了使变电站巡检机器人快速有效的自主规划出最佳巡检路线,缩短最优路径规划时间和巡检作业时间,保证变电站巡检机器人更快、更有效地自主完成巡检作业,提出了一种基于Hopfield神经网络算法的变电站巡检机器人自主导航方法,同时结合磁轨迹导航和RFID技术。利用MATLAB仿真实验,验证了该方法的有效性和实用性。     

基于STM32的轨道式巡检机器人控制系统的设计

为了满足地下综合管廊智能化巡检的需求及弥补传统人工巡检作业的缺陷,设计了一种基于STM32的轨道式巡检机器人控制系统。该系统采用STM32F407ZGT6作为微处理器,通过AD采样、光耦隔离、RS485通信等模块对传感器及里程计信号进行处理。采用速度-位置双模式匹配运动控制方法与模糊控制器提高定位精度与响应速度。同时用QT开发框架设计了上位机监控界面,可实时监控机器人的运动状态与传感器数据。实验表明,使用该系统控制的机器人具有定位精度高,响应速度快等优点。     

基于DMC的机器人轨迹规划研究与实现

在分析6自由度机器人运动控制系统架构的基础上,提出基于DMC(digital motion controller)的开放式运动控制系统的6自由度机器人轨迹插补算法.主要研究在笛卡尔空间规划中直线的插补算法.同时介绍了插补算法在DMC上的具体实现方式.实验证明了控制器能可靠精确地实现机器人轨迹运动.     

农用机器人运动控制系统

为实现农用机器人对大棚蔬菜病害信息的实时采集,设计了农用机器人运动控制系统。该系统以单片机为核心,以金属传感器作为检测器件,在单片机的控制下,采用金属传感器引导机器人按规定的轨迹运动。到指定的位置后,单片机控制电机运动方向和伸缩臂的运动角度,使摄像头达到采集定位点,以实现机器人寻迹和定位采集的目的。     

面向变电站多机器人智能协同巡检系统的研究分析

变电站巡检机器人长期面临高温、高电压、强风雷电等外部环境,严重影响巡检机器人的工作质量。为提高变电站巡检机器人系统的稳定性、可靠性及精度,对多机器人智能巡检系统的构建及关键技术进行分析,基于ROS系统的多机器人创新开发平台对巡检机器人模型构建、巡检路径动态规划、避障控制算法、环境建模、人-机-环境交互感知等进行实验分析,形成一套面向变电站多机器人智能协同巡检系统的研究方法,为变电站巡检机器人后续的研究提供一定的参考。     

基于变电站智能巡检的机器人建模研究

变电站的设备巡检是保障变电站安全运行的基础性,用巡检机器人巡检代替传统人工巡检,是电力行业的一次技术性革命。变电站巡检机器人是一个集成自动检测与调试、远距离控制、自主导航与定位等功能的可移动设备,对巡检机器人、传感器及坐标系统进行了建模,了解巡检机器人的整体框架及其工作原理,对巡检机器人的结构功能以及工作架构等进行了系统性研究。     

基于多传感器融合技术的配电室智能巡检系统设计

为了提升配电室巡检工作质量,解决安全隐患,设计基于多传感器融合技术的配电室智能巡检系统。该系统中由智能巡检机器人搭载多种传感器和工业相机,通过运动控制子系统和后台控制子系统对机器人运动过程进行控制。利用机器人采集配电室内设备信息,将所得信息发送至嵌入式中央处理器中进行多传感器信息融合,融合后信息经以太网传输到云服务器中存储,并通过网络服务器传输至手机、平板等智能装置中,完成配电室智能巡检。实验结果表明,利用所设计系统融合后的数据更加精准,可为机器人避障提供了可靠数据保障,且该系统的障碍物辨识精度高,在巡检方式、巡检效果、巡检策略方面具备显著优势,可有效解决配电室设备存在的安全隐患。     

基于非完整约束的轮式足球机器人运动控制

将基于全局视觉的机器人足球系统的坐标系与轮式足球机器人的运动非完整约束相结合,从运动分析出发,推导出运动控制公式,分析动力学约束、赛场物理结构以及主客场位置对运动控制的影响,得到运动控制公式应用的限制条件.试验和比赛表明,根据公式和分析设计出的运动控制算法使得机器人能够沿着一系列的圆弧轨迹准确、平滑、快速地运动到静止的或运动的目标点.     

基于改进的DTW算法的变电站巡检机器人语音识别的实现

提出了一种对变电站巡检机器人进行语音控制的语音识别算法,实现了语音控制机器人。通过机器人携带的拾音器录制采集语音控制命令,根据语音识别的基本原理,对变电站巡检机器人进行语音控制,使其根据人的指令做出相应的动作,完成自动检测和信息查询功能。首先,使用机器人采集语音指令,并将其传送到系统后台构建样本库。其次,对样本库进行分析,提取语音样本的MFCC特征。最后,使用改进的DTW算法作为匹配算法实现语音参数模板匹配,进行语音识别,将识别结果传送给机器人系统控制机器人运动。实验结果表明,该算法能够提取有效的语音指令,识别语音指令时间短,识别正确率高,满足了对巡检机器人的实时控制要求。     

焊接机器人的摆动焊接轨迹规划策略研究

基于机器人空间直线插补和圆弧插补算法,设计了时间最优的空间直线摆焊轨迹和圆弧摆焊轨迹规划的策略,并于MATLAB软件中完成验证路径算法。最后通过由VS2019搭建的上位机示教软件、基于STM32H7平台设计的运动控制卡和SCARA机器人平台组成的控制系统,验证了算法的可靠性和准确性。实验结果表明,用户可以通过示教焊接机器人的方式获取空间摆焊的参数,并且机器人能够根据获取的参数在限定的轨迹上进行较为高效的空间直线摆焊运动和空间圆弧摆焊运动,具有一定的实际意义和参考价值。     

基于ROS的室内变电站设备巡检机器人定位技术

在我国经济不断发展的形势下,对电力系统的供电质量要求也越来越高,也推进了电力系统的现代化自动化进程,对于变电站设备巡检机器人的要求也有所提升。室内变电站设备巡检机器人要想完成巡检任务就需要定位准确。而巡检机器人在巡检工作中还存在一定的问题.文中就围绕室内变电站设备巡检机器人的定位问题进行研究,并且对ROS系统软件以及室内定位技术进行分析。     

基于ROS的电力变电站巡检移动机器人

为了从电力变电站的日常巡检任务中释放人力资源,设计了一种用于监测变电站设施并收集所需信息的巡检移动机器人。该巡检移动机器人搭配HIK视觉平台、激光传感器和工业个人计算机(IPC),并可在机器人操作系统(ROS)中进行编程。通过预先设定在机器人中的变电站全局地图,一旦接收到巡检任务,该巡检移动机器人可以选择最短路径来完成任务,并且在巡检机器人中使用激光传感器导航方式控制运动方法。此外,还在控制器中添加了Kalman滤波器来排除导航传感器提供的异常位置信息。通过实验分析,结果表明:该巡检机器人能够在电力变电站中进行巡检工作且满足实际工况需求。     

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。