基于自动化交互行为的电力机房巡检机器人系统设计

目前设计的电力机房巡检机器人系统响应时间较慢,导致巡检精度较低。为解决上述问题,基于自动化交互行为设计一种新的电力机房巡检机器人系统,对系统的硬件和软件进行设计,巡检机器人系统硬件由驱动器、处理器、传感器、红外热成像测温器组成。利用驱动器实现信息驱动,驱动器的控制信号的引脚分别为GND、ALM、PG、EN,分别控制驱动器的报警、以及驱动信号的接收和输出、电机方向的确定。采用TUIS-8689处理器,TUIS-8689处理器的核心是8核智能芯片处理器的芯片为Xilinx芯片,具有超强的计算能力和处理能力,传感器采用14vdc供电模块,传感器的振动速度和位移具有关联,实现巡检机器人运动的校验。选用PI 400型红外热成像仪测温器实现温度测量。通过数据获取、特征值提取、确定巡检路线实现软件流程。实验结果表明,基于自动化交互行为的电力机房巡检机器人系统能够有效缩短响应时间,提高巡检精度。     

电力隧道巡检机器人关键技术研究

随着中国式现代化的不断推进,人民生活和城市现代化建设对电能的需求逐步增多,电力隧道的规模和数量也在同步增大,这就对电力线路和设备的安全运行提出了更高要求。而电力隧道巡检机器人的出现弥补了传统人工巡检的缺陷,能有效保障电力线路和设备的安全可靠运行。现围绕机器人导航和定位技术、环境感知技术、机器人运动控制技术、电力供应和能源管理技术、操作控制和通信技术、安全保护和故障处理技术等六个方面对现有电力隧道巡检机器人的技术研究和应用状况进行了综述与分析,以便全面理解电力隧道巡检机器人的运行规则。     

轮式电力巡检机器人控制系统设计与实现

为了更好地保障电网工程建设质量安全,在运营阶段创造出更多经济效益,应不断完善轮式电力巡检机器人的研发工作,有效解决通用性系统平台短缺的现实问题.设计研发轮式电力巡检机器人控制系统,该系统的主要构成为前端与后台显示器.系统设计工作应用STM32F103RCT6芯片、开源式Android系统、MFC等完善前端及后台功能.对本系统进行测试后发现,其具有技术兼容性强、功能多样化、研发周期较短及经济性较强等诸多优势.     

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。     

基于DSP的煤矿巡检机器人控制系统设计

煤矿井下工况复杂,容易出现各种事故和设备故障,从而造成生命和财产损失,针对现有煤矿巡检机器人行动不灵活、数据处理慢和传输不稳定等问题,设计了一款煤矿巡检机器人控制系统.在硬件方面采用模块化设计,大大提高了研发效率,将浮点DSP处理器作为控制核心应用在机器人上,采用直流电机驱动行走和调整姿态来实现避障或跨越障碍,并通过W...     

基于无人机的电力故障巡检技术研究

针对电网线路长期暴露在外,天气变化和环境影响对输电线路造成不同程度损坏的问题,利用无人机对电力线路进行巡视。设计了一种电力巡视系统,借助四旋翼无人机搭载采集设备进行巡视。针对无人机采集的图像,利用加权平均法对不同的图像进行灰度化处理,采用滤波处理使图像效果更加清晰,并选择Sobel算子对图像实现边缘处理。实验结果表明：利用无人机进行电力巡视可以高效、省时、省力,安全完成巡视过程。     

基于工业物联网的煤矿巡检多机器人低能耗控制

在复杂地形的煤矿巡检中,针对多个机器人联合控制过程中能耗较高问题,对多机器的联合控制方法逐渐成为可能。提出基于工业物联网的煤矿巡检多机器人低能耗控制方法。通过工业物联网中的无线传感器采集多个机器人的状态数据,利用物联网特征开展机器人的联合动力学分析,确定不同机器人运动时的驱动力矩,并以此计算每个机器人作业时的相关能耗值。根据能耗值制定机器人最低能耗约束条件,利用递归模糊神经网络计算能耗值,可以提高能耗值非线性求解的速率。将计算的数值输入到构建的巡检能耗控制模型,完成巡检机器人的低能耗控制。测试实验结果表明：对比蚁群优化算法和强化学习方法,使用该方法控制巡检多机器人时,30 s内上坡、下坡移动速度均低于10 m/s。在200 unit范围时,移动步数可达39 mm,能耗控制效果较好。     

输电线路巡检机器人越障控制研究

介绍了超高压输电线路巡检机器人越障控制方法。根据巡检作业任务的要求，采用遥控与局部自主控制相结合的方法,实现了巡检机器人沿线行走及跨越障碍的功能。采用基于单目摄像头定位和视觉伺服的方法，实现了巡检机器人的自主越障控制。实验结果表明，该机器人可沿线行走并自主跨越障碍，从而验证了控制系统设计的有效性与合理性。     

基于多自由度检测末端的室内无轨式电力巡检机器人研究

电力系统中用于各种设备巡检的巡检机器人正在变得高度自动化和智能化,且对机器人的功能也不断增加.针对配电站室内电力设备的末端检测,要求可以在管线密集的空间内进行活动,巡检机器人具有灵活的无轨式移动和多自由度机械臂操作.采用模糊逻辑的PID控制技术搭建了对自由臂关节电机的控制模型,优化了直流无刷电机在复杂多变运行环境下的动...     

基于巡检机器人的变电站设备运行状态监测技术

为及时排查设备故障问题、找出可能存在的安全隐患,提出一种基于巡检机器人的变电站设备运行状态监测技术。巡检机器人通过红外摄影仪采集设备温度数据,凭借可拓展标记语言编辑设备序列、服务器名称及位置信息,明确设备中绝缘介质以及相关缓冲逻辑节点,组建具有周期性号召的数据库,归一化及加权处理输入分量因子,得到运行状态特征向量,利用故障树模型预测和排查设备风险状态,挖掘故障底层原因,从根源解除设备故障隐患,完成全面监测。仿真实验证明,所提方法监测准确度高、用时更短、误报率情况少,可适用性更好。     

基于时间栅格法和最优搜索的电网巡检机器人避障路径规划方法

针对电网巡检机器人存在避障能力低下和路径规划不合理的问题,研究基于时间栅格法和最优搜索的电网巡检机器人避障路径规划方法.利用时间栅格法标识工作空间内障碍物,构建机器人电网巡检环境信息,通过最优搜索避障路径算法,全局规划机器人到达目标点的路径,结合改进势场法,通过调整斥力和引力势函数,计算合力实现机器人的局部避障及避障路径规划,形成全局和局部相结合的避障方法.试验结果表明,躲避静态障碍物和动态障碍物的平均躲避成功率分别为 ９８．３７％ 和 ９６． １２％ ,避障路径规划平均耗时为 １.５６ s ,具备快速、高效、精准的避障及路径规划能力,可提升机器人的动静态障碍物避障能力和路径规划效率.     

基于巡检机器人的电缆卷筒减速器故障诊断技术

针对传统电缆卷筒减速器故障诊断技术存在不同状态下的电缆卷筒减速器故障诊断误判率高的问题,提出基于巡检机器人的电缆卷筒减速器故障诊断技术。基于巡检机器人构建一个数据采集系统,利用该系统采集电缆卷筒减速器发出的振动信号数据;采用 KPCA 方法提取采集数据的特征,获得电缆卷筒减速器特征向量;将特征向量用作输入量输入到故障诊断模型中进行训练,训练期间对特征向量数据进行简化,以此提升故障诊断效率,依据输出的故障类型实现电缆卷筒减速器的故障诊断。实验结果表明,通过对该方法进行不同状态下的故障诊断误判率测试,验证了该方法的准确率高、实用性强。     

基于模糊控制的电动助力转向系统控制方法研究

基于模糊控制的基本原理及模糊控制器的设计方法,对模糊＂PID参数整定的方法进行研究。针对电动助力转向系统,设计了一种模糊自整定PID参数控制策略,利用MATLAB软件对控制算法进行仿真。通过仿真实验,证明了所设计的电动助力转向系统控制算法将PID控制和模糊控制的简便性、灵活性以及鲁棒性相结合,提高了电动助力转向系统的助力控制性能。     

基于单纯性法的电动助力转向控制参数优化研究

建立电动助力转向系统数学模型,对电动机采用PD控制,采用ITAE为目标函数,采用单纯形法对控制参数进行优化,利用MATLAB中Simulink建立仿真模型框图和S-Function编写优化程序,对比优化前后仿真结果,表明了该方法的有效性。     

超高压输电线路巡检机器人两种越障定位方法比较

将两种基于传感器信息的导线定位方法的特点和差异进行了分析和对比，得出方法Ⅱ的解算能力强于方法Ⅰ的解算能力，但由于方法Ⅱ的定位精度低于方法Ⅰ的定位精度，因此，选用方法Ⅰ进行野外作业。     

基于视觉伺服的巡检机器人返航路径确定方法

针对目前方法对机器人返航路径进行确定时,由于未能对巡检机器人的参数进行整定,导致该方法选定的路径存在迭代次数高、与实际轨迹误差大、避障效果差以及搜索路径长度短的问题,提出基于视觉伺服的巡检机器人返航路径确定方法。该方法首先利用视觉伺服控制方法对巡检机器人的速度进行控制,采集速度数据并规整成小组对其进行离散化处理;再依据处理结果构建非线性函数,对巡检机器人的机械参数进行参数整定处理;最后以整定后的参数为基础,对巡检机器人的全局路径和局部路径进行规划处理,从而实现巡检机器人返航的路径确定。实验结果表明,运用该方法选定的路径迭代次数少、与实际轨迹误差小、避障效果好以及搜索的路径长度短。     

高压输电线路自动巡线机器人机构设计及在约束条件下的逆运动学分析

设计了一种全新的输电线路自动巡线机器人的机械结构,介绍了该结构的各个组成部分。通过对巡线机器人系统的力学分析,得到了机器人运动的约束条件,在此约束条件下,采用一种可用于实时控制的循环坐标下降法(cyclic-coordinatedescent,CCD)对机器人的逆运动学进行了分析。仿真实验表明,这种迭代算法对于有运动约束系统的逆运动学分析具有较强的适用性,而且具有非常好的收敛性,特别适合于在线计算,便于巡线机器人的实时运动控制,同时验证了机构设计的可行性。     

基于PID的液压机械电气设备电源频率自动控制

为改进现有液压机械电气设备电源频率控制方法控制时间长、效率低等问题，提出基于PID算法的电气设备电源频率自动控制方法。选取电动液压泵作为代表设备，首先研究其工作原理，利用单片机获取其电源频率信号，由误差传感器完成数据预处理后，通过通信网络传送至控制主站内；然后按照电气设备的不同供电方式将电源频率划分为多个类别，分别输入在与之相对应的存储空间内；最后分析电气设备电源频率控制的功率大小，利用反馈线性化法计算控制过程产生的频率，引入PID控制算法，通过不断调整比例系数、积分系数以及微分系数，找出最优参数，完成电气设备电源频率的自动控制。测试结果表明，所提方法对电动液压泵电源频率控制效果较好，控制过程较平稳、所需要的时间少且效率高，具有极高的应用价值。