阀厅智能巡检机器人运动控制系统

为使阀厅智能巡检机器人具备更灵活的控制策略与更高的运动控制精度,设计一种其专用的运动控制系统。系统由运动控制器模块、信息存储模块、运动控制软件模块、速度计算软件模块、路径规划软件模块构成。其中运动控制器模块由电源单元、报警功能单元、A/D转化单元、串口通信单元以及单片机单元构成。信息存储模块由RAM单元和ROM单元构成,共设计2个ROM单元与3个RAM单元。运动控制软件模块通过运动控制软件控制机器人的运行方式。速度计算软件模块主要通过编码器的GetSpeed-100umPerSecond函数计算机器人当前左右轮速度。路径规划软件模块主要使用蝙蝠算法对阀厅智能巡检机器人的运动控制实施路径规划。对系统的多种功能进行测试。测试结果表明,系统避障能力较强,拥有良好的路径规划功能;定位误差较小,具有良好的定位功能;运动轨迹偏差较小,运动控制功能较好。证明系统能够应用于设计目的且能够实现出色的运动控制,对于变电站智能巡检在各地的推广有一定意义。     

基于机器视觉技术的变电站巡检机器人自动导航系统

该文设计基于机器视觉技术的变电站巡检机器人自动导航系统,有效规划巡检机器人巡检路径,实现巡检机器人自动导航。该系统利用以PIC16F73为单片机的核心控制器,通过机器视觉采集模块采集变电站巡检设备和路线图像,经过图像处理模块分割、去噪处理后,由无线传输模块传输至巡检导航模块,结合栅格法和蚁群算法得出变电站巡检机器人路线规划最优路线;利用PID控制器控制巡检机器人按照规划路线行驶,实现变电站巡检机器人自动导航。实验结果表明,该系统无线通信性能好、覆盖范围广,可准确采集变电站巡检设备和路线图像并精准实现巡检机器人定位,能够有效规划巡检路线,实现巡检机器人自动导航。     

应用机器人轨迹跟踪技术的电力线路无人机智能化巡检系统设计

野外电力线路易发生损坏,且时变特性干扰较大,检测准确度较低,因此,设计应用机器人轨迹跟踪技术的电力线路无人机智能化巡检系统。该系统通过数据采集模块和飞行状态检测模块,分别进行电力线路图像数据获取与飞行状态监测,飞行控制模块接收图像与状态数据,并在轨迹跟踪控制子模块中使用自适应鲁棒滑模控制算法,实现无人机的轨迹跟踪,同时,该模块经无线数据传输模块将数据传输至地面站,在巡检数据智能分析管理模块中,地面站根据数据信息,完成电力线路故障识别,进而实现电力线路无人机智能化巡检。实验结果表明,该系统具有良好的轨迹跟踪效果,且巡检准确率较高,满足多种天气作业需求。     

基于物联网技术的电力变压器动态运检系统设计

在加强智能电网的建设中，电力变压器是重要的一环，其运检工作是确保整个变电站能够正常运行的根本。为实现更加智能、科学的动态运检，设计基于物联网技术的电力变压器动态运检系统。基于物联网技术设计射频识别模块，由射频标签、编程器等构成，实现电力变压器设备的自动化识别与系统的双向非接触数据通信功能。在线监测模块主要通过变压器智能组件柜实现电力变压器的在线监测。在巡检模块的设计中，为实现动态巡检，设计悬挂式巡检机器人，为其配置吊挂轨道，轨道经过站内所有电力变压器设备，使轨道尽量远离人员和柜体设备，实现电力变压器的巡检。在检修模块中，结合可拓学与粗糙集理论设计故障诊断算法，实施电力变压器的故障诊断。系统测试结果表明，对于主变故障与站用变故障，系统的故障诊断误差率均较低；在5台主变的巡检中，系统仅使用了90分钟左右的时间；在8台站用变的巡检中，系统仅使用了113分钟左右的时间；系统的故障定位准确率较高。     

基于窄带物联网的巡检机器人目标跟踪控制系统设计

目前研究的巡检机器人目标跟踪控制系统存在目标位置误差大、目标跟踪控制效果差、采集的图像模糊等问题。为了解决上述问题,基于窄带物联网的巡检机器人目标跟踪控制系统。系统硬件以窄带物联网无线通信模块为基础,优化设计了Zigbee压力采集器、中央控制器和STM32主控电路,实现了巡检机器人目标跟踪控制系统的数据信息集中调度。Zigbee压力采集器主要由XBee控制模块、压力传感器两部分组成,同时设计了供电电路、晶振电路和复位电路,通过系统硬件,实现了对巡检机器人的跟踪、控制和监控,为系统提供了硬件支持。软件方面给出了系统的控制流程,设计了Zigee组网程序、嵌入式视觉处理程序和巡检机器人自主导航程序。实验结果表明,基于窄带物联网的巡检机器人目标跟踪控制系统目标位置误差较小、控制效果较好、图像更加清晰。     

用于输煤廊道的智能巡检机器人自动化巡视系统

为了满足电厂输煤廊道的日常巡检需求,设计用于输煤廊道的智能巡检机器人自动化巡视系统。在机器人本体上搭载高清摄像头、温度传感器、声音传感器等传感器,利用轨道传动模块保障机器人巡检过程中灵活移动,利用搭载的传感器采集输煤廊道的图像信息与环境信息。利用通信模块在输煤廊道中布置通信基站,基于通信基站构建通信网络拓扑,利用通信网络将所采集的输煤廊道巡检信息传送至监控平台。监控平台通过控制软件以及远程数据显示软件的设计,输出输煤廊道巡视结果。经测试所设计系统可以实现输煤廊道的日常巡检。     

基于无线通信网络技术的机器人巡检远程监控系统

该文提出一种基于无线通信网络技术的机器人巡检远程监控系统,监控输电线路故障。系统的硬件设计包括主控模块设计、无线通信网络设计、驱动器接口电路设计、远程监控模块设计;系统软件设计主要是在远程监控模块利用增量式PID控制算法控制机器人巡检驱动,实现机器人巡检远程监控。实验结果表明,该系统可控制巡检机器人巡检输电线路、监测输电线路故障状态,可监测不同风速下线路风偏角变化情况,且该系统具备较好的信息传输能力和运行可靠性。     

基于LoRa的变电站巡检监控系统的设计

针对变电站巡检技术的发展需求,设计了一种基于巡检机器人的巡检监控系统,该系统结合LoRa物联网技术和计算机嵌入式技术,与电网设施环境结合,能够进行无线视频监测,对机器人位姿、环境温度、前向障碍进行实时采集,将采集图像和数据发送至终端,并能够通过终端操作,对机器人进行运动控制,使其巡检变电站的各个监测环节。测试结果表明,该系统能够实现机器人的远程监测和运动控制,能够有效减少变电站人员工作量,改良变电站巡检方式。     

基于物联网架构的图书馆书目智能管理系统设计

针对图书馆书目误检率高、查全率低的问题,本文设计了基于物联网架构的图书馆书目智能管理系统.引入物联网架构—RFID技术,在硬件模块设计了服务器选取单元、RFID硬件选取单元及其系统通信单元,软件模块为书目信息整合模块、图书馆书目检索模块及其书目定位跟踪模块.通过实验数据对比发现,设计系统书目误检率较低,查全率较高,充分...     

消毒防疫智能巡检机器人的设计

针对某些公共场所需要进行环境数据监测、安全巡视及卫生消毒等工作,本文提出并设计了一种消毒防疫智能巡检机器人.系统以STM32单片机作为控制器,配置多种传感器实现数据的采集,通过摄像头和无线模块实现图像信息的采集与传输,同时机器人身上安放自动喷洒消毒装置,实现巡检、消毒及防疫功能.消毒防疫智能巡检机器人具有自动巡回和手动...     

英语翻译机器人翻译错误自动检测系统设计

翻译是否准确是衡量英语翻译机器人应用性能的关键指标。英语翻译机器人在使用过程中频繁发生翻译错误事件,影响用户沟通质量,极大地阻碍了英语翻译机器人的发展,提出英语翻译机器人翻译错误自动检测系统设计研究。为了有效校正翻译错误,设计系统对翻译错误进行有效检测,其硬件设计包括英语翻译语音传感器选取单元、英语翻译语音处理器选取单元与通信芯片选取单元;软件设计包括英语翻译语音采集模块、英语翻译语音处理模块与翻译错误自动检测模块。通过上述硬件单元及其软件模块的设计,实现了英语翻译机器人翻译错误自动检测系统的运行。实验数据显示：应用设计系统后,获得的翻译错误自动检测正确率高于最低限值,误判率低于最高限值,充分证实设计系统能够获得较好的翻译错误自动检测效果。     

机器人智能控制系统的几个关键技术研究

针对现有机器人控制系统硬件优化困难、识别图像慢等问题，设计了一种基于NB-IoT模块的机器人监控系统，包括机器人控制模块、云服务器、NB-IoT模块和移动监控模块4个模块，实现机器人在安全的环境下正常运行。为了解决机器人智能控制系统影像获取困难的问题，本文利用基于方向梯度直方图特征模板实现图像块的快速识别。实验结果表明，该研究系统在对稳定动态目标抓取时，目标的运动速度为0.5 m/s时，抓取速度为0.432 m/s,机器人的控制性能良好。     

基于孤立森林算法的巡检机器人通信异常数据自动检测方法

由于通信数据异常会影响巡检机器人对巡检任务数据的接收精度，因此利用孤立森林算法实现巡检机器人通信异常数据自动检测方法的优化设计。首先，在构建的通信信道环境下，采集巡检机器人通信数据，从通信流量、数据信噪比、数据包平均长度等方面，提取通信数据特征。其次，利用孤立森林算法，计算通信数据异常分值。最后，通过异常分值的分区比对和数据特征的匹配，以可视化的形式输出通信异常数据自动检测结果。通过性能测试实验发现，优化设计自动检测方法的误检率和漏检率均低于预设值，即优化设计方法具有较高的检测精度。     

变电站指针式仪表自动读数系统设计

针对变电站指针式仪表人工抄表存在易受工作人员主观因素影响,常发生漏检、误检,存在工作环境辐射危害大等问题,设计一种由巡检机器人和图像处理技术组成的变电站指针式仪表自动读数系统。该系统以STM32芯片为核心,由工字电磁传感器、双自由度云台、高清变倍相机以及ESP8266等组成的巡检机器人,能精确定位在仪表前对仪表图像进行采集并传回计算机终端。由计算机终端通过改进的区域卷积神经网络（Faster Region Convolutional Neural Networks,Faster R-CNN）目标检测算法提取出仪表盘高清图像,去除冗余信息后经霍夫变换检测出指针中心线位置,得出仪表读数。     

配电房轨道式自动巡检机器人控制系统设计与实现

针对配电房等室内电力系统供电设备自动巡检的需求,提出了以微控制器MSP430F5438为核心的自动巡检机器人控制系统总体设计方案;采用模块化方法完成了控制系统硬件电路设计,主要包括:主控模块、电源模块、运动控制模块、通信模块和数据采集模块;介绍了控制系统软件的总体流程,完成了控制系统嵌入式软件及其上位机监控软件的设计;实验结果表明,所设计的控制系统应用于巡检机器人可以实现对配电房供电设备的自动巡检,从而验证了控制系统的有效性与合理性,具有显著的推广应用价值。     

基于改进D*Lite算法的电缆沟巡检机器人系统设计

对地下电缆沟运行状态的在线监测问题,针对电缆沟环境设计了电缆沟巡检机器人系统。分析了地下电缆沟在线监测的需求以及电缆沟环境带来的约束,构建了包含图像模块、温湿度检测、可燃气体检测、运动机构、自动导航模块、上位机系统在内的巡检机器人结构。采用多关节串联结构的履带式底座和双CPU(central pro-cessing unit)设计来减小机器人整体的体积和重量,采用烟花算法改进D*Lite算法,加大机器人本体与障碍物距离,提升规划路径的平滑度,实现了适用于电缆沟环境的路径规划。经现场测试,系统总功耗为94.3W,最小通过宽度为35cm,可穿越坡度不超过30°的障碍,获得满足测量精度要求的多种电缆运行信息,实现了地下电缆沟的自动巡检,满足了地下电缆沟在线监测的要求。     

应用不间断巡检机器人的仓库异常自主报警方法

现有巡检机器人检测方法受到机器人各参数量纲不同的影响，异常报警效果差，经常出现漏检和误检问题，对此，设计一个不间断巡检机器人的仓库异常自主报警方法。采用蚁群算法规划机器人运动路径，实时更新巡检路线，保证机器人不间断巡检；通过通信协议向机器人控制器发送约定指令，获取传感器采集的检测数据并进行归一化处理；结合形态学与边缘区域包围度抑制方式识别检测目标，依据重建误差表示每个位置异常的可能性，设定异常情况报警过程，实现巡检机器人的仓库异常自主报警。实验结果表明，所研究的机器人仓库异常自主报警方法的漏检次数、误报次数与误检次数均不超过一次，提高了异常报警效果，具备实际应用意义。     

基于无人机遥感技术的配电网巡检系统设计

目前我国电网巡检以人工为主,由于相关监管体系并不到位,存在电力支线丢失等问题,现提出基于无人机遥感技术的配电网巡检系统设计。系统硬件设计方面包括客户端、服务器、无人机遥感终端三部分,根据硬件配置设计无人机遥感终端,确定终端操控方式。系统软件设计方面包括获取遥感巡检图像,采用自适应滤波设计系统导航算法巡检配电网,建立配电网数据模型,检测配电网线路的运行情况,让图像与实际数据紧密结合,实现配电网巡检。实验结果表明,与选取的其余系统相比,本系统与实际配电网电力线路具有较高的拟合度。     

基于OpenCV的管道巡检水下机器人的设计与实现

本设计是基于OpenCV的管道巡检水下机器人的设计与实现,水下机器人通过所配备的OpenCV摄像头对水下管道进行探测,主要应用于对水下或海底管道的路线进行循迹,并且能够对外壁破损情况的检查以及清理附着的杂物。该设计的实现是应用OpenCV摄像头对所需巡检的管道进行探测,并将所探测到的图像反馈到STM32控制器中识别出管道的循迹路线,并通过驱动模块中的电机设计实现平稳的循迹以及转弯功能。最终通过水下机器人的循迹以及图像处理功能的设计将探测到管道外部轮廓的图像信息进行处理,突出外壁所存在的问题以及附着的杂物。本设计将水下机器人驱动模式与图像处理功能进行很好的结合与应用,从而实现对管道循迹的过程中管道外壁的收检测。     

电力巡检机器人路径规划技术及应用综述

电力巡检是保障电力设备安全与稳定的关键.传统的巡检方式以人工为主,其高风险、低效率、易漏检的缺点难以满足电力巡检要求,将机器人应用于电力巡检具有安全高效、自主分析、智能决策的优势.路径规划技术通过求解巡检路线以实现遍历巡检与自主避障,是电力巡检机器人的关键技术之一.对此,首先分析不同电力场景的巡检内容与要求;然后,综述电力单体巡检机器人路径规划技术与协同巡检机器人路径规划技术,并总结电力巡检机器人路径规划技术在发电站、变电站以及输电线路场景下的应用效果;最后,对电力巡检机器人路径规划关键技术进行展望,即未来电力巡检机器人路径规划技术将向着多源异构信息融合、深度强化学习以及云边端协同路径规划方向发展.