基于DWA算法的配网作业机器人避障路径规划

配网作业机器人运行环境中存在不同大小的障碍物,作业过程中会出现路径冗余问题,导致配网作业机器人避障能力差,为此提出基于DWA算法的配网作业机器人避障路径规划方法。根据机器人质量、车轮半径和轮间距信息构建机器人运动学模型,描述机器人在不同时刻的位姿;确定机器人作业空间,结合起点与目标点位置构建局部地图,约束机器人运动范围;设计DWA算法的速度向量空间,多采样机器人速度,获取限速区域,在该区间内生成多条待选择的路径;利用方向评价、障碍物距离评价和速度评价3个子函数组成DWA评价函数,分别对子函数做归一化处理,选取评价值最高的路径作为最优避障规划路径。实验结果表明,该方法在简单和复杂的作业环境下均能准确避障,且路径最短。

基于激光雷达点云的配网带电作业机器人的目标识别

为满足配网带电作业机器人作业任务要求,提出一种基于激光雷达点云的电气设备识别方法。采集点云后,进行预处理操作,清除干扰点并保留作业区域的点云。基于几何特征,初步检测电杆和绝缘机械臂,然后利用电杆与机械臂之间的几何约束条件,通过最小二乘法对识别结果进行迭代优化。利用所获得的电杆和机械臂构成结构所提供的几何信息,进一步处理电力线点云,实现电力线点云识别。实验表明,该方法能快速、准确、稳健地从作业区域的激光雷达点云中分割和识别电杆、机械臂和电力线,为机器人执行各种后续作业任务提供充足信息。

浅谈热敏线圈在高压断路器中的应用

通过对高压断路器分、合闸情况的简单介绍,针对分、合闸线圈的工作特性,对分、合闸线圈长时间带电原因进行分析,从分、合闸线圈动作后减小其电流出发,在传统线圈的基础上,加装PTC热敏电阻,从而使传统的线圈对热有了敏感功能,当线圈启动时,在超过热敏电阻开关的时间内,PTC热敏电阻的电阻值迅速增大,工作电流大大减小,以致保护了分、合闸线圈的损坏,减少了高压断路器的故障,提高了高压断路器的可靠运行和电网系统的稳定,具有极大的推广价值和现实意义。

齿轮泵卸荷槽设计及其内流场特性仿真

针对齿轮泵的困油问题,给出一种齿轮泵卸荷槽的综合设计方法,并基于计算流体技术完成其内流场特性的仿真分析研究。首先,在某型外啮合齿轮泵基本结构基础上,对卸荷槽进行综合设计,提出具体的设计方法并给出设计结果;进而通过计算机CAD技术建立齿轮泵三维模型和流道模型,并利用Pumplinx进行该型齿轮泵的内流场特性模拟仿真,对比仿真结果与试验数据,误差在5%以内,验证了采用的仿真技术能够有效实现该型泵的特性分析;最后,将综合设计的卸荷槽与3种典型卸荷槽进行特性预测及对比,可以表明:相比其他3种典型卸荷槽结构,综合设计的卸荷槽可以有效地缓解齿轮泵啮合区域的困油压力,并减小齿轮泵的流量脉动,有效地改善了齿轮泵的困油现象。所得出的结论对高性能齿轮泵的设计及仿真研究具有一定的工程实践意义。

基于“双碳”目标的社区型多能小站应用研究

以小区配电室为载体,构建了集配电室、边缘数据中心、储能站、5G基站、光伏和电动汽车充电站为一体的“社区型”多能小站应用模式,实现需求侧信息能源一体化服务,从而达到降低信息、能源等基础设施建设成本的目的。另外,从多能小站构建模式、网络系统架构和目标成效分析的角度,探讨了“社区型”多能小站的应用前景。

内缩型平衡阀气穴与噪声数值仿真研究

平衡阀是工程机械最常用的限速元件,在实际应用过程中,某些工况下经常出现尖锐的啸叫噪声。针对某型高空绝缘作业平台液压系统的内缩型平衡阀的噪音问题,建立了内部流场的数学模型,指导数值计算各参数的选取。利用Fluent数值仿真软件,对不同入口压力和阀芯开口工况下的气穴和噪声进行了液气两相流仿真,揭示了气穴和噪声的产生和变化过程,同时研究了流道壁面的噪声分布情况。最后对特定工况下的噪声进行了实验研究,结果表明在某些特定频率下,噪声幅值很高,随着负载增大,噪声越高。研究为后续高空绝缘作业平台液压系统的降噪提供了指导。

基于DSP的高压带电作业专用机器人一体化关节研制

一体化关节是高压带电作业专用机器人的关键部件,对研制高压带电作业专用机器人具有十分重要的作用。介绍了高压带电作业机器人系统的主要组成,对关节进行了匹配计算,详细阐述了以DSP(digital signal processor)为控制核心的硬件电路设计和软件控制算法,对设计的关节进行了一系列试验,结果表明设计和控制算法正确有效。研制的三种类型关节成功应用于高压带电作业专用机器人上,机器人的各项性能指标优良,能满足高压带电操作的要求。

全自主配网带电作业机器人系统设计

传统的配网带电作业机器人为主从式操作模式,作业人员在绝缘斗臂车工作斗内操作时,仍然处于10kV线路附近操作,存在触电风险;作业人员在地面遥操作,摄像头获取作业场景信息不充分,位置关系不明确,操作难度极高。为了解决这些问题,设计一种全自主配网带电作业机器人。该系统基于双机械臂协同作业模式,采用多传感器融合识别定位技术与深度学习路径规划技术,实现全自主带电作业,作业效率高,适用范围广;设计多层绝缘防护系统,保证作业安全性、可靠性。研制全自主配网带电作业机器人样机并进行10kV带电接引线作业试验,以验证所设计机器人系统的有效性。

基于改进的Faster R-CNN高压线缆目标检测方法

利用带电作业机器人取代人类的手动作业,可以有效地减少高电压、强电场对人体的危害,大大提高作业的效率。为解决带电作业机器人在复杂背景环境中对线缆目标的智能检测问题,提出基于改进的FasterR-CNN高压线缆目标检测方法。为了提高网络提取图像高级特征的能力,引入跳转连接并调整激活层、卷积层的顺序;然后对候选框生成机制进行改进,提升网络对小目标检测的性能;最后利用ROI池化层提取每个区域的特征,同时完成分类和框回归任务。通过构建高压线缆图像数据集,基于改进的Faster R-CNN模型进行大量实验,最后取得了较好的精度和较快的速度。

我的梦中之旅

俗话说：日有所思,夜有所梦。这话真是灵验,白天我参观了一个环保图片展,夜里就做了一个很奇怪的梦……在梦中,我站在一座很大的医院门前,门诊大楼挂着＂宇宙医院＂几个大字。我走进医院,只见那里一片忙碌景象,许多大大小小的星球陆陆续续地来这里看病。突然,一个十分眼熟又浑身是伤的病人走了进来,定眼一看，居然是地球伯伯。

基于状态反馈的串联液压机械臂高精度控制技术

液压系统的扰动力、参数变化和摩擦力等因素都会影响串联机械臂的控制精度.为加强对串联机械臂关节的控制,提出基于状态反馈的高精度控制技术,通过Jacobian(雅可比行列式)矩阵伪逆法构建串联液压机械臂的动力学模型,获取机械臂的状态向量.基于状态反馈设计自适应模糊滑膜控制器,采用重力补偿算法对串联液压机械臂的控制结果进行补偿,从而提高控制精度.实验结果表明,本文方法控制串联液压机械臂时,可在5 ms内控制串联液压机械臂保持平稳,不存在振动现象,并且定位运动误差较小,控制精度高,表明运用此控制技术下的机械臂关节跟踪和控制的精度高、振动抑制能力更强.

基于MATLAB的配网带电作业机器人运动学和作业路径仿真分析

通过MATLAB机器人工具箱为配网带电作业所用的UR10机器人建立数学模型,通过对其运动学计算和路径规划等影响机器人作业效果的重要问题进行仿真分析,为机器人更好完成配网线路带电作业这种复杂、危险的作业任务提供了理论依据。

基于储能型柔性互联装置的配电网孤岛恢复方法

为有效发挥储能型柔性软开关(soft open points with energy storage,E-SOP)灵活的故障恢复能力,提出了基于E-SOP的柔性互联配电网孤岛划分和故障恢复方法。首先,构建了双端变压器故障后,基于E-SOP的柔性互联配电网故障恢复模型;其次,以负荷恢复容量最大为目标,综合考虑功率平衡约束、E-SOP容量约束和电压约束,提出了基于拓扑搜索的柔性互联配电网孤岛快速划分和故障恢复方法;最后,对所提柔性互联配电网孤岛划分和故障恢复方法进行仿真分析。仿真结果表明所提柔性互联配电网孤岛划分方法计算速度快、划分效果好,能有效满足快速供电恢复的要求。

缩短发电车接入时间的研究

近年来,电力用户对停电的容忍度越来越低,对供电服务水平的要求越来越高,通过接入发电车发电为停电用户提供临时供电已成为提高供电可靠性、提升用户满意度的重要途径。分析了天津滨海供电公司发电车接入时间长的原因,找出了主要耗时环节,并制定了相应的改进措施,减少了接电时间,提高了服务水平。