基于STM32的夹爪式蛇形机器人控制系统设计

为了提高蛇形机器人的自主作业能力和环境探索能力,设计了一种基于STM32的夹爪式蛇形机器人控制系统。该系统包括计算机控制终端、机器人运动系统和检测系统3部分,机器人采用STM32作为主控芯片,通过多种传感器采集所需环境信息,头部关节具有机械夹爪能够实现抓取任务。为了简化机器人的控制复杂度,在控制器中引入基于Hopf振荡器的双层中枢模式发生器(CPG)方法用于生成机器人的步态控制信号。经过实验验证,该控制系统有效提高了蛇形机器人的自主作业能力,并且能够满足环境信息实时检测的任务要求。

基于数字X射线成像的高压线探伤巡检机器人

针对已在网运行的碳纤维复合芯软铝(ACCC)导线探伤检测难的问题,设计了一种基于数字X射线成像(DR)的探伤巡检机器人。针对探伤机器人特种任务的安全可靠性的需求,设计了一种冗余控制系统,对控制器模块、通信模块与电源模块进行功能上的冗余设计。为提高机器人探伤的效率,设计了一种并行调度的自动探伤系统。设计一种射线探伤系统,通过清晰度在线判定方法,减小成像系统运动对清晰度的影响,提高成像质量。通过实物实验证明:机器人系统稳定,探伤效率高,满足实际应用需求。

一种架空导线巡检机器人的运动控制系统

为了提高架空导线巡检机器人的运动精度和相对定位能力,设计了一种用于架空导线巡检机器人的运动控制系统。该系统包括机载运动控制器和地面远程控制终端2部分,运动控制器采用工控机+STM32底层控制板双核心结构。为了减少机器人运动中可能出现的冲击,在控制器设计中引入S型加减速控制算法。通过引入梯形积分方法,提高了里程计算精度。经过实物平台验证,证明所设计的运动控制系统有较高的运动与定位精度,能够满足巡检机器人的工作需求。

基于导线纹理的架空导线巡检机器人视觉定位

为了提高架空导线巡检机器人的定位精度,精确反馈输电线路缺陷位置,文中提出了一种基于导线纹理的架空导线巡检机器人视觉定位方法。针对架空导线巡检机器人的作业中环境特征单一的特点,首先通过直线检测检测导线位置,其次提取导线纹理特征用于光流跟踪。为防止因跟踪失败而导致位置信息的丢失,提出基于跟踪背景特征实现机器人相对导线的运动状态估计。实验结果证明,所提出的方法精度高于单一的编码器定位方法,满足架空导线巡检机器人的应用需求。