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。     

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。     

基于变电站巡检机器人的紫外电晕检测系统及检测方法研究

传统手持式人工巡检存在的运维人员劳动强度大、设备状态识别不标准等问题逐渐暴露,变电站巡检机器人搭载紫外成像设备进行变电站设备局部放电检测遂被提出。以变电站巡检机器人为载体,设计基于机器人的紫外电晕检测系统,通过同类设备的相互比较和单一设备的历史记录比较等手段实现机器人对变电站局部放电设备的智能化检测,成功做到了变电站巡检机器人搭载紫外成像设备对变电站设备进行巡检,并在设备故障初期给出报警,增长了变电站设备故障的预警时间,提高了变电站运行的安全性和信息化程度。     

玻璃钢技术在变电站巡检机器人中的应用研究

本文对变电站巡检机器人防护外壳设计提出解决方案,将玻璃钢技术引入了巡检机器人系统。通过针对玻璃钢技术的发展概述、玻璃钢产品的特性分析,玻璃钢产品结构设计中问题的讨论,验证了玻璃钢技术在变电站巡检机器人中应用的可行性,并以此作为基础,为防护外壳结构调整提供充实的实践依据。     

受路网和测量约束的变电站巡检机器人路径规划

采用机器人对变电站高压线路测温可以大大提高日常巡检任务的智能化水平,但是巡检过程中存在路网限制和频繁启停能量消耗大等问题,须考虑最优路径与最佳测温停靠地点的相互制约性。为了解决上述问题,基于图论对变电站环境进行建模,通过分析巡检机器人在路网中对目标点测温时相机的位姿约束,建立了以时间消耗最小为目标的路径规划模型。提出了一种基于改进蚁群算法的路径优化方法和基于贪婪思想聚类的巡检停靠点选取方法,通过蚁群算法迭代获得机器人的最优巡检路径、巡检停靠点序列以及各停靠点对应的测温点集。最后,采用仿真案例验证了算法的可行性和鲁棒性,基于巡检机器人的实验结果表明该路径规划模型可用于变电站巡检。     

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。     

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。     

变电站智能巡检机器人云台控制系统设计

云台是变电站智能巡检机器人中的关键组成部分,针对现有云台产品无法满足现场巡检任务要求这一情况,设计了巡检机器人云台控制系统。首先叙述了整个系统的特点和总体设计方案;进而设计了控制系统的硬件和软件,详细描述了硬件系统各模块的功能特点以及系统软件设计过程中系统功能、控制算法和控制软件三个方面的内容;最后通过实验验证了云台控制系统控制精度良好,云台定位准确,能够满足巡检任务的要求。     

变电站巡检机器人电源系统研究

为满足巡检机器人电源系统自动化水平高、稳定性强的要求,提出一种应用于变电站巡检机器人的电源系统,全面监测电池电压、电流、电量及温度,全面记录历史事项信息,具有过放、过充、欠压等多重保护,实现机器人内部温度自动调节及电池自动充电。该系统电源状态监测全面,自动化程度较高,交互性好,实用性强,能够满足变电站巡检机器人长期自主运行的功能需求,并已在工程现场验证了其良好的安全性和稳定性。     

变电站智能巡检机器人系统的设计

本文通过对多个变电站的调研和分析,提出了一套变电站智能巡检机器人系统的方案,该方案由计算机基站、固定检测设备和可移动智能巡检机器人组成。在变电站智能巡检机器系统中实现了在一定程度上代替工作人员的巡检工作。     

变电站巡检机器人运动控制系统研究

针对变电站特殊的应用环境,为保证巡检机器人的运行可靠性和停车定位精度,研究设计了变电站巡检机器人运动控制系统.重点论述其行走方式、引导与定位方式、系统软硬件设计、运动控制算法等.通过磁轨迹引导与RFID定位,确定机器人本体姿态和位置,简单可靠,定位精度高,抗干扰能力强.通过两驱动轮差速,两万向轮随动,跟踪磁轨迹,执行运动控制指令,控制灵活,可靠性高.采用S曲线加减速、比例微分寻磁、分段补偿等运动控制算法,运动冲击小,控制误差小.经过工程验证,设计的运动控制系统能够满足变电站巡检机器人的应用要求.     

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。     

智能巡检机器人在大坝廊道运维中的应用研究

大坝廊道是在引水渠道下游的一级管道，与导流洞、下水渠和蓄水池等组成多个二级管道，这些管段主要由阀门、闸阀以及连接管道等设备组成。这些设备在正常运行过程中易发生故障情况，如果处理不当，很容易造成管道泄漏或溢水事故。智能巡检机器人能够帮助检修人员及时发现隐患，保障廊道内设备的安全运行。本文主要介绍了智能巡检机器人技术在大坝廊道检修维护中的应用与优势，以及对智能巡检技术和机器人产品的开发设想。     

变电站机器人沿轨道自主巡检的方法研究

为了克服对未铺设道路的变电站巡检的困难,设计了一种能导电和传输数据的巡检轨道,提出了一种机器人沿轨道运动并对变电站设备进行自主巡检的方法,机器人通过在轨道上移动,收集选定目标的热图像,并处理数据和预测电气元件的机械强度,从而实现对电气元件的故障诊断。将设计的自主巡检机器人识别的热图像测量结果与美国FLIR SC660红外热像仪的测量结果进行了比较,结果表明,该机器人能准确识别部件和测量部件的温度。     

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。     

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。     

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。