四足机器人在电缆隧道巡检中的应用设计与实现

为了减少在电缆隧道巡检过程中可能对巡检员造成的伤害,笔者团队定制开发了一套四足机器人及管控中心系统,通过在四足机器人身上安装热成像双光谱云台摄像机、温湿度传感器、惯性测量单元(IMU)、激光雷达等设备,结合最新的物联网通信协议及开源平台ThingsBoard,实现了四足机器人在隧道中进行地图构建、自主导航、气体及温湿度数据采集、缺陷识别及上报、通过消息队列遥测传输协议(MQTT)和管控中心的交互、通过RTSPtoWeb技术实时视频查看隧道现场环境等功能。经过无锡市某电缆隧道的现场验证,本文设计的四足机器人可以部分替代巡检员的工作。

四旋翼运输编队的环形耦合同步控制器设计

无人机编队协同运输时,外界干扰可能使无人机运动不同步、破坏队形、损坏运输物品。针对这一问题,提出一种优先保持队形稳定的无人机编队控制方法。首先,使用虚拟结构编队飞行策略,设计单个四旋翼的比例微分控制器(PD控制器),然后添加整个编队的环形耦合同步控制器。用仿真验证了该方法的有效性,与已有的虚拟状态估计控制方法相比,该方法在受到干扰后回归队形的时间更短,队形破坏程度更小。同时该方法还可以进一步使偏航角同步响应。