变电站巡检机器人导航方法研究

随着移动机器人技术的发展和变电站无人值守的开展,变电站巡检机器人应运而生。稳定的导航是巡检机器人能够正常工作的前提保证,因此针对变电站巡检机器人的导航方法进行研究。影响导航的关键因素有导航方式和导航算法,变电站巡检机器人采用视觉与电磁融合的导航方式,运用自适应位置型PID控制算法,对于脱离导航线的错误处理采用模糊控制的思想,实现了巡检机器人的导航并得到了实际应用,实际运行的结果说明此种方法抗干扰能力强、收敛性好。

无人变电站智能机器人的视觉导航研究

为了在无人变电站利用轮式机器人实现仪表、装置、设备的巡视、检测,本文提出一种基于"引导线"识别的视觉导航方法.轮式机器人利用摄像机采集路面环境信息,通过视频识别引导线,根据引导线的实际位置与预定位置的偏差,利用智能PID控制方法,控制机器人左、右轮的运动速度,从而控制机器人行进的方向.变电站实际应用效果表明:该导航方法简单可靠,完全能满足变电站巡检机器人导航的要求.

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。

室外巡检机器人的磁导航系统设计及实现

为了提高室外巡检机器人的导航精度和稳定性,基于磁钉磁场分布特性,设计了一种新的磁导航系统.首先根据巡检机器人室外磁导航需求,确定了磁钉材料、形状、尺寸及其排布方案;接着针对磁钉磁场强度设计了磁钉检测装置;然后对检测装置输出信号进行消抖滤波,并根据磁钉磁场分布构建了磁场比值函数,以及机器人相对于磁钉的横向偏差函数;最后以横向偏差为变量设计出巡检机器人磁导航的可变参数PID控制器.3种路径环境下的实验测试结果表明:与定常PID控制相比,基于可变参数PID控制的机器人横向偏差平均减少76.8%,轨迹标准差平均提高69.8%,且无脱离路径现象,说明机器人磁钉导航的准确性和稳定性,进而验证了所设计磁钉检测装置以及导航控制算法的有效性.

巡检机器人导航系统研究与设计

针对渔场巡检导航出现的行驶速度慢、安全系数低等问题,文中提出一种RTK⁃GAN⁃CNN⁃MFAC组合导航系统。在大范围内,使用实时差分定位(RTK)获取巡检机器人的准确位置,通过无模型自适应控制(MFAC)方式控制巡检机器人运行速度并按照既定路线行驶。采用单目相机获取障碍物图片数据,通过生成式对抗网络(GAN)对图片进行处理;然后设计卷积神经网络(CNN)训练分类模型,通过模型对巡检机器人行驶中的实时图片进行分类处理,若识别到巡检机器人前方存在障碍物,则切换为GAN⁃CNN⁃MFAC视觉避障,对障碍物进行避障。实验结果表明,RTK⁃GAN⁃CNN⁃MFAC组合导航系统在无障碍物时运动速度较快,遇到障碍物时可以安全避开,具有良好的有效性和实时性。