自主越障巡线机器人控制系统设计

为了自主越障巡线机器人能够安全可靠地完成各项线上工作任务,将其控制系统整合划分为三个子系统：机载控制系统、远程上位机、实时视频传输系统,通过各子系统之间的通信、配合来提高系统整体的稳定性与可靠性。机载控制系统负责电机驱动、电源管理、传感器数据采集、接收与处理远程上位机指令等任务;远程上位机负责发送控制指令、接收并处理机载系统传回的信息(传感器数据、电机状态、机器人状态等);实时视频传输系统负责将机载相机采集的原始或处理后的视频、图像传回后台,以便于远程巡检、控制、故障排查等的使用。在完成了各子系统的设计与软硬件实现后,针对各子系统的各项功能在架空输电线路上进行了多项验证实验,验证了设计的自主越障巡线机器人控制系统的可靠性与稳定性。     

巡线机器人越障行为的模糊控制研究

本文针对欠驱动巡线机器人提出分级行为控制器的结构,同时设计一类模糊控制器,来实现其中的机体提升运动,最后分析了该模糊控制系统的稳定性.实验结果证实了其有效性,满足了越障控制系统的要求.     

基于规则的机器人路径规划

用层次结构表示机器人工作环境,以动态规划算法为核心实现了一个路径规划系统。该系统由3大部分组成;①环境建模;②路径规划;③基于产生式的机器人路径实现。本文简要说明了该系统的设计思想,并介绍其基于产生式规则的路径实现部分的功能及其设计。     

架空输电线路巡线机器人越障视觉伺服控制

为解决巡线机器人越障问题,设计了基于图像的越障视觉伺服控制方案．采用傅里叶描述子构造了具有平移、旋转、尺度缩放及起始点不变性的轮廓形状特征向量,实现了驱动轮的识别;进而抽取图像特征和估计驱动轮—相线在图像空间中的相对位姿,并设计了带有死区的比例控制律来实现驱动轮—相线“对中”视觉伺服控制．模拟线路实验结果表明,该方案能可靠地完成巡线机器人驱动轮—相线“对中”控制任务．     

架空输电线路巡线机器人越障过程运动学仿真分析

本文针对高压输电线路巡检作业,提出采用三臂结构的巡线机器人作业方案。根据该方案,进行了巡线机器人结构设计和运动学分析,利用三维参数化造型软件SolidWorks建立了该机器人的虚拟样机,利用机械系统动力学仿真软件ADAMS对巡线机器人进行了运动机构仿真,模拟机器人的实际运动状态,通过模拟和分析,寻求巡线机器人的合理结构,验证了结构设计与动作规划的合理性,得到高压输电线路巡线机器人的合理设计方案。     

基于RTOS的机器人巡线控制算法

机器人循线移动是当前机器人导航的一种常用方法。关于巡线算法的研究有很多,但多是研究算法本身,有不少算法设计精巧,实际应用中运行快速流畅,但可靠性并未有明显改善。而我们设计的机器人,巡线采用离散PID算法,实验测试和机器人竞赛结果表明,该算法具有响应速度快、巡线可靠、动作快速流畅和偏离航线率低等优点。     

巡线机器人的爬行方案设计

为了对电力系统进行经济的，有效的维护和监测，需要对高压架空线进行定期的巡视，传统的人工巡视有难达到理想的效果。因此，需要研制一种智能化的巡线机器人来取代人工巡视，巡线机器人爬行方案的设计，是研制巡线机器人的基础，本文通过分析比较向种管爬行机构，结合巡线机器人的性能要求及工作环境确定的巡线机器人的一种爬行方案。     

基于S3C2410 的视觉巡线机器人系统设计

针对常规的机器人巡线方法,如光电检测巡线,易受环境、光、场地等影响,适应性不强的缺点,本文设计了一种基于CMOS 图像传感器的视觉巡线机器人系统,并提出了一种新型的巡线技术。该机器人系统主要由核心模块、图像采集模块、机器人定位模块、电机驱动模块、人机交互模块等组成。详细介绍了各个模块的作用、工作原理以及具体实现。经实验验证,该机器人巡线实时性强、准确度高、稳定性好。     

基于巡线机器人的货物定位系统的设计和实现

在仓储货物信息自动化管理的过程中,为实现仓库货物的准确定位,设计了一种基于巡线机器人技术的货物定位系统.在机器人巡线过程中,通过车载条码扫描设备对货物条形码进行扫描,在条形码响应的同时,对货位信息进行采集.并将采集信息以无线传输方式发送到上位机进行分析处理.针对采集过程中由于条形码响应时间造成的货位信息误差问题,采用了误差冗余算法.实验结果表明,通过这种算法实现了货物的准确定位.     

高压巡线机器人穿越耐张杆塔的控制算法

通过对高压输电线路中耐张杆塔的电磁场进行理论和试验分析,根据电磁场的分布规律对导航电磁传感器的布置进行试验研究,提出了采用传感器补偿算法的控制对策。试验表明:采用传感器补偿算法的控制对策,巡线机器人自主穿越耐张杆塔障碍是可行的。     

可重构机器人越障运动的规划

提出一种新型的可重构机器人,该机器人在受一个驱动力矩的作用时,在不同约束下表现的输出形式不同. 利用机构这一特点,实现了机器人移动中的自主越障运动．主要针对机器人越障运动中越障高度受导轮和手臂影响的问题,提出一种借助环境同时改变手臂姿态的越障规划方法,有效地提高了越障的高度．通过试验样机验证了规划方法的有效性．     

一种输电线路巡检机器人越障规划方法

针对输电线路巡检机器人的局部自主与远程控制方式,提出了一种基于有限状态机的越障规划方法.将巡检机器人的越障运动过程分解成若干离散化的关键状态,建立了运动规划的有限状态机模型.采用一种基于模糊方法的产生式系统用于推理越障模式,并产生运动序列.仿真与现场实验验证了越障规划方法的正确性和有效性,该方法可应用于输电线路巡检机器人运动控制.     

高压巡线机器人穿越耐张杆塔的程序实现

通过对高压输电线路中耐张杆塔部分的电磁场进行理论和试验分析,根据电磁场的分布规律对导航电磁传感器的布置进行试验研究,提出了相应的控制对策,根据对策编制控制程序;通过传感器测定紧耐张线夹的压接部分离夹爪的距离,实现了机器人在三维空间的定位和夹紧,完成自主穿越耐张杆塔;试验表明采用传感器补偿算法的控制程序,巡线机器人自主穿越耐张杆塔障碍是可行的。     

超高压输电线路巡检机器人越障控制问题的研究

给出了一种超高压输电线路巡检机器人控制系统的设计与实现方法．根据机器人的作业任务,提出了基于传感器信息、约束信息以及动作反馈信息作为输入,产生式系统作为动作输出的越障控制方式．仿真结果表明此方法对于机器人的越障过程是有效的．     

基于PC104的巡线机器人控制系统设计

本文介绍了高压输电线巡线机器人控制系统，实现了高压输电线巡线机器人的越障、线路检测、实时监控等功能。实验结果表明该系统运行良好，具有良好的可靠性和实用价值。     

基于规则的移动机器人实时运动规划

研究移动机器人在动态环境中的导航与避障问题。为提高规划的实时性,提出了基于规则的规划方法,将多移动障碍环境机器人的运动规划分解为相对简单的单移动障碍运动规划,利用最优控制来实现单障碍的最优避障,并用智能搜索方法解决了移动机器人在多移动障碍环境中的实时运动规划问题。仿真实例表明了该方法的有效性。     

基于改进深度学习的变电站机器人巡检路径规划研究

随着智能电网的不断发展,变电站数量随之增加。针对变电站中巡检任务繁重以及人工巡检可视化水平低的问题,该文提出了一种基于改进深度强化学习的变电站机器人巡检路径规划方法。结合巡检机器人的运动模型,设计深度强化学习的动作和状态空间。将深度强化学习网络与人工势场相结合,重新构造深度强化学习的奖励函数,优化卷积神经网络结构。通过实际变电站场景进行验证,提出的改进深度强化学习算法较传统算法计算时间更短,效率更高,更有利于对变电站巡检机器人的巡检路径进行精准规划,提升变电站的自动化程度水平。     

基于B样条曲线的电力巡检机器人越障控制

为了提高电力巡检机器人越障控制能力,该文提出基于B样条曲线的电力巡检机器人越障控制技术,首先构建电力巡检机器人的被控对象模型,结合电力巡检机器人驱动动力学分布,进行电力巡检机器人的定位控制,同时采用避障算法进行电力巡检机器人巡检过程中的越障控制,结合位姿参数的自适应调节方法进行电力巡检机器人越障运动学模型构造。在此基础上,建立电力巡检机器人越障控制目标函数,采用B样条曲线跟踪寻优方法进行机器人的越障路径规划,采用自适应的模糊信息加权方法,进行电力巡检机器人越障控制优化。仿真结果表明,采用该方法进行电力巡检机器人运动轨迹测定分布结果稳定,接近运动轨迹的标准值。其越障控制的灵敏度较高,自适应控制能力较强,电力巡检机器人运动轨迹测定分布结果稳定,提高了电力巡检机器人越障性能。     

基于传感器和模糊规则的机器人在动态障碍环境中的智能运动控制

提出了一种基于传感器和模糊规则的智能机器人运动规划方法,该方法运用了基于调和函数分析的人工势能场原理。采用模糊规则可减少推导势能函数所必须的计算,同时给机器人伺服系统发出指令,使它能够自动地寻找通向目标的路径。提出的方法具有简单、快速的特点,而且能对n自由度机械手的整个手臂实现避碰,建立在非线性机器人动力学之上的整个闭环系统和模糊控制器的稳定性由李雅普诺夫原理保证。仿真结果证明了该方法的有效性,通过比较分析显示出文中所提出的避障算法的优越性。     

高压输电线路巡检机器人的专家控制系统

传统高压输电线路巡检机器人智能化程度低、作业不稳定。为此,提出一种基于规则的专家控制系统。给出系统的基本结构和知识库,利用VC++及CLIPS语言的混合编程方法设计推理机,对机器人进行运动规划,并建立规则库,将机器人运行过程中产生的事实与规则库中的规则匹配,以触发相应的动作。实验结果验证了该系统的有效性。