基于机器视觉的电力巡检机器人自动化系统设计

为实现巡检中更低的误检率,设计一种基于机器视觉的电力巡检机器人自动化系统。利用远距离激光雷达配合多种设备,实现机器人的定位导航。根据图像预处理模块能够实现巡检图像的色彩分割、降噪滤波等处理。总控平台模块主要由六部分构成,分别为图像识别单元、核心服务单元等。通过硬件与软件相结合实现机器人的电力巡检功能。实验结果表明,设计的机器人运动指标良好,能够实现高效变电站巡检,同时系统的巡检导航性能良好,巡检误检率较低,说明系统满足设计需求。     

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...     

基于机器人视频监控的变电站多维巡检技术研究

由于传统方法无法实现协同巡检的视频信息智能采集,采集视频图像的模糊度辨识特征量不高,提出了基于机器人和视频监控的变电站多维立体协同巡检技术。利用机器人智能采集变电站巡检的视频信息,对其信息进行边缘轮廓特征检测;在视频图像中提取模糊度辨识特征量,结合空间区域融合滤波跟随识别技术实现视频监控识别;构建可靠性视觉识别模型,实现变电站多维立体协同巡检。仿真结果表明,巡检图像输出准确率达到92%以上,变电站的视觉故障跟踪识别能力较好。     

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。     

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。     

无人值守变电站巡检机器人导航系统研究

无人值守变电站设备巡检机器人导航定位系统是实现设备巡检工作的关键技术之一,为此设计了一种由光纤陀螺、里程仪、加速度计、差分GPS和导航计算机构成的硬件系统,并基于差分GPS定位、航位推算（DR）导航原理设计了该组合导航系统软件,系统的特点是采用了初始自寻北、切换式组合导航方式,该方法简单易行、实用性较强。实验表明,该系统能为变电站设备巡检机器人提供连续、实时、较高精度的导航定位。     

机器人智能视觉路径选择系统的设计与实现

机器人视觉路径选择系统的性能,对于提高不同领域机器人应用性能具有重要的应用意义;提出了考虑最优路径数据挖据的机器人视觉路径选择系统的优化设计方法,分析了该系统组成的总体结构,给出了系统的电机驱动模块、图像采集处理模块、USB接口以及电源模块的硬件结构设计,分析了考虑最优路径数据挖据机器人视觉路径规划的具体过程,介绍了系统实现路径规划的关键程序代码,实现机器人视觉路径的准确选择;实验结果说明,所设计模型可实现机器人路径的有效规划,具有较高的规划效率和精度。     

基于ROS的变电站室内巡检机器人的研究与设计

为了解决变电站室内人工巡检方式效率低、人工成本高、巡检精度低等问题,更好的促进数字化、智能化电网的发展,本文设计了一套适用于变电站室内巡检作业的机器人系统,该机器人系统包含巡检机器人终端、巡检专网、数据库、远程管理终端四部分,同时对机器人室内定位算法进行了研究,设计了机器人硬件结构,开发了机器人的控制系统,并对机器人的定位准确性、可靠性、安全性进行了模拟仿真实验和现场运行实验。实验结果显示：本文设计的巡检机器人可以很好的适应变电站室内环境,并且该机器人可以实现精确的定位与导航,对变电站室内设备运行情况进行精确巡检与故障预警,满足变电站室内巡检作业要求。最后对本次研究工作进行了总结,提出了下一步研究计划。     

基于深度学习的巡检机器人避障轨迹自动控制系统设计

为了提高巡检机器人在复杂环境下的避障能力,使机器人能够安全地完成巡检任务,设计基于深度学习的巡检机器人避障轨迹自动控制系统。设计由CCD传感器、信号处理芯片等设备组成的工业智能视觉CCD相机,基于FPGA和USB2.0的视频采集卡传输采集数据,完成硬件部分的设计。在软件设计中,对采集的图像实施目标分割、双目目标匹配等预处理,通过对摄像头实施双目视觉标定获取障碍物空间位置三维信息,基于深度学习中的CRNN设计机器人自主避障规划网络模型,并设计模糊轨迹控制器,实现避障中的轨迹自动控制。系统测试结果表明,设计系统最终成功避开了三个动态障碍物,最大轨迹控制误差的最大值为1.45°,最小轨迹控制误差的最大值为0.62°,动态避障巡检速度始终在3.5m/s左右,表现出了精准而稳定的轨迹控制效果。     

基于机器视觉和A*算法的迷宫机器人路径规划

针对迷宫机器人路径规划问题,以机器视觉和A*算法为基础,提出了一种新的迷宫机器人全局路径规划方法。该方法利用区域阀值分割对迷宫机器人系统采集的图像进行分析,结合A*算法逆向搜索全局最优路径。仿真结果表明,该方法实现简单,在复杂的迷宫环境下能有效地实现迷宫机器人路径规划。     

基于光纤陀螺的DGPS/DR组合导航定位系统的设计与实现

针对导航定位系统是变电站设备巡检机器人的关键技术之一,设计了一种由光纤陀螺仪、里程仪、加速度计、差分GPS和FPGA/DSP构成的导航计算机组成的硬件系统,并基于差分GPS定位、航位推算(DR)导航原理设计了该组合导航系统软件,系统采用了初始自寻北、切换式组合导航定位方式,该方法简单易行、实用性较强,实验表明该系统能为变电站设备巡检机器人提供连续、实时、较高精度的导航定位.     

基于机器视觉的变电站一体化安防管控系统设计

为解决变电站安防设备简单、智能化程度低问题,设计出基于机器视觉的一体化安防管控系统,安装现场视觉控制器作为系统硬件前端信息采集中心,利用以太网实现各设备通信连接一体化,门电路和变电站周界环境终端电子相连接,检测激光电子围栏危险入侵检测,序列巡检围栏编号,确定危险入侵围栏位置,通过线性二次型调节器算法对机器人期望位姿和实际位姿之间的耦合关系实行解耦处理,将处理结果作为神经网络的输入,输出机器人移动轨迹跟踪控制结果,完成视觉识别定位,实现动态物体监测、火苗、温度等多种危险因素的自动识别和预警。经过实验分析证明：系统通过机器视觉准确监测到了高温设备的位置和温度,并且响应性能良好,安防信号传输环境稳定,危险情况预判能力及预警能力较强,鲁棒性好。     

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。     

机器人在变电站设备巡检中的应用

本文在介绍变电站设备巡检现状的基础上,详细介绍了变电站设备巡检机器人系统的总体结构,并给出了基于(红外)摄像机、高性能定向MIC等传感器的变电站设备的图像巡检、仪表识别、温度检测以及移动物体侦测等功能模块的实现方法.该系统可以根据操作人员在基站的任务操作或预先设定的任务,自动进行变电站内的全局路径规划,自主完成变电站设备的巡检工作,通过携带的可见光摄像机、远程红外热成像摄像机、高性能定向MIC等传感器,完成变电站设备的图像巡检、设备仪表的自动识别、一次设备的红外检测以及移动物体侦测等,并记录相关信息,提供异常报警.     

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。     

面向变电站机器人的仪表检测与场景理解技术

为提升变电站巡检机器人巡检效率和环境适应能力,将深度学习算法应用于变电站巡检机器人仪表检测和道路场景理解中,提出一种多视觉任务交替实现的轻量级卷积神经网络.该网络由骨干结构、控制模块、任务分支3部分串联组成,通过改进的Inception结构结合注意力模型提取图像特征信息,引入基于分类思想的控制模块实现仪表检测和场景理解支路交替运行,使网络充分利用平台计算资源,避免对无效信息的处理.实验结果表明,所提网络与传统网络相比,其精度与效率都有较大的提升,同时,在实际变电站场景中,该网络也体现出更高的适应性,可以更好辅助机器人完成巡检任务.     

视觉传感系统的自主移动机器人路径规划方法

在未知环境下,机器人很难快速获取周边环境信息并建立实时环境地图,实现自主运行.为此提出基于视觉导航的方法,利用全景摄像机作为机器人的视觉传感器系统采集环境信息,将彩色地图进行HSI空间下模糊聚类图像分割,得到环境二值图像;将图像进行栅格化处理来构建环境地图,运用8方向连接的Dijkstra进行全局路径规划,计算出最优路径,从而实现移动机器人的快速、自主运动.经过仿真实验证明,该方法有效且可行.     

输电线路巡检机器人远程测控系统的研究与实现

开发了一种针对输电线路巡检机器人的新型远程测控系统.该系统通过与机器人本地控制器的实时通信和多线程技术实现机器人姿态监控和机器视觉检测.通过对机器人控制器发送命令和接收数据实现对机器人的人工遥操作;采用Matlab Script节点实现Matlab与LabVIEW混合编程,完成机器人质心和多关节姿态的计算,采用共享数据库方式调用基于Visual Prolog开发的机器人行为规划应用程序,实现机器人姿态自主控制.实验结果表明,该远程测控系统运行可靠,实时性强,具有良好的人机交互能力.     

变电站智能巡检机器人激光导航系统研究

针对现有变电站智能巡检机器人导航定位方式的不足,将激光定位技术应用于巡检机器人导航,设计了巡检机器人激光导航原型系统,并在室外环境下对其进行了实验测试,实验结果表明,巡检机器人运行平稳,具有较高的导航控制精度.另外,文中详细论述了巡检机器人激光导航系统实现过程中所涉及的激光定位及导航控制原理,并给出了导航系统的硬件组成结构和软件执行流程.     

变电站巡检机器人导航控制系统设计与实现

随着信息技术的快速发展,作为电网中的重要节点,变电站的自动化程度不断提高。日常巡检工作对于变电站的正常运行起着至关重要的作用,针对人工巡检出现的一些问题,使用机器人代替人工完成巡检工作是经过验证的较好的解决方案之一。导航和控制模块是完成巡检工作的重要组成部分,在设计的过程中需要充分考虑导航和控制模块的组成结构、传感器种类和信息交互方式等,为软件系统的实现提供保障。