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一种输电线路巡检机器人控制系统的设计与实现 被引量:31
1
作者 王鲁单 王洪光 +1 位作者 房立金 赵明扬 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期7-11,17,共6页
介绍了一种超高压输电线路巡检机器人控制系统的设计与实现方法.根据巡检作业任务的要求,采用遥控与局部自主相结合的控制模式实现巡检机器人沿线行走及跨越障碍.设计了巡检机器人有限状态机模型,实现了机器人遥控与局部自主控制的有机... 介绍了一种超高压输电线路巡检机器人控制系统的设计与实现方法.根据巡检作业任务的要求,采用遥控与局部自主相结合的控制模式实现巡检机器人沿线行走及跨越障碍.设计了巡检机器人有限状态机模型,实现了机器人遥控与局部自主控制的有机结合.采用基于激光传感器定位的方法实现了巡检机器人的自主越障控制.实验结果表明,该机器人可实现沿线行走及自主跨越障碍,从而验证了控制系统设计的有效性与合理性. 展开更多
关键词 巡检机器人 有限状态机 越障控制
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基于姿态的多关节履带机器人越障控制 被引量:12
2
作者 王建 谈英姿 许映秋 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B09期160-167,共8页
为提高机器人在楼梯、台阶等典型障碍环境中的自主越障的实用性,以检测机器人自身姿态而非环境尺寸作为越障控制的基本依据,设计了多关节履带机器人的各种自主越障控制方法.即首先以AHRS(姿态航向参考系统)所测得机器人姿态作为重要反馈... 为提高机器人在楼梯、台阶等典型障碍环境中的自主越障的实用性,以检测机器人自身姿态而非环境尺寸作为越障控制的基本依据,设计了多关节履带机器人的各种自主越障控制方法.即首先以AHRS(姿态航向参考系统)所测得机器人姿态作为重要反馈量,采用稳定锥方法实时判定机器人越障过程中的倾翻稳定性,通过实验验证了该方法的有效性;在此基础上以机器人姿态为反馈,并结合机器人关节位置和驱动电流,设计了典型障碍下的自主越障控制动作规划,实际环境测试表明此越障控制方法具有对障碍具体尺寸依赖性小,实用性强的特点. 展开更多
关键词 履带机器人 机器人姿态 倾翻稳定性 越障
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输电线路巡检机器人仿生结构研究 被引量:9
3
作者 王吉岱 甄静 +1 位作者 刘笑辰 王智伟 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第10期244-247,共4页
针对传统高压输电线路巡检机器人作业范围小,受障碍物尺寸限制以及不能跨越引流线等问题,通过观察长臂猿手臂和运动特点,结合仿生学原理,提出了一种基于灵长类动物特征的三臂对称分布式高压输电线路仿生机器人,并建立了机器人的虚拟样... 针对传统高压输电线路巡检机器人作业范围小,受障碍物尺寸限制以及不能跨越引流线等问题,通过观察长臂猿手臂和运动特点,结合仿生学原理,提出了一种基于灵长类动物特征的三臂对称分布式高压输电线路仿生机器人,并建立了机器人的虚拟样机。结合ADAMS软件仿真分析了机器人模拟长臂猿在线路行走及跨越引流线过程,并通过实验反复验证,验证了机器人仿生机构的合理性与稳定性,同时机器人能够稳定可靠的跨越线路障碍,具有越障效率高等优点。 展开更多
关键词 仿生机器人 仿真 越障 仿生机构
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输电线路除冰机器人机构设计与动力学仿真 被引量:7
4
作者 侯文琦 王剑 +1 位作者 马宏绪 刘建平 《机械与电子》 2009年第10期52-55,共4页
提出了一种新的输电线路除冰机器人越障的方法,并设计了与该越障方法相适应的机器人机械结构。机器人采用轮臂复合式结构,能在输电线路上连续行走除冰并跨越障碍物。在分析了机器人在上下坡时应该满足的力学要求后,对机器人跨越障碍物... 提出了一种新的输电线路除冰机器人越障的方法,并设计了与该越障方法相适应的机器人机械结构。机器人采用轮臂复合式结构,能在输电线路上连续行走除冰并跨越障碍物。在分析了机器人在上下坡时应该满足的力学要求后,对机器人跨越障碍物进行了运动学和动力学分析,验证了该设计的合理性与可行性。 展开更多
关键词 高压输电线路 机器人 轮臂复合 机构 越障
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高压线巡检机器人越障机构设计 被引量:6
5
作者 周俊 冷鸿彬 朱洪俊 《机械设计》 CSCD 北大核心 2012年第12期25-27,共3页
机器人在线行走时需要跨越各种障碍物。文中设计了一种由曲柄滑块机构、摆动导杆机构和槽轮机构组成的越障机构,并阐述了其越障原理。该机构能针对不同的障碍物采取不同的跨越方式完成越障,越障动作简单高效,单自由度控制容易。为高压... 机器人在线行走时需要跨越各种障碍物。文中设计了一种由曲柄滑块机构、摆动导杆机构和槽轮机构组成的越障机构,并阐述了其越障原理。该机构能针对不同的障碍物采取不同的跨越方式完成越障,越障动作简单高效,单自由度控制容易。为高压巡检机器人越障机构的选型提供了一种新的选择。 展开更多
关键词 曲柄滑块机构 摆动导杆机构 槽轮机构 越障 巡检机器人
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煤矿环境探测机器人混合动力电源研究 被引量:5
6
作者 赵峰 《煤矿机械》 北大核心 2011年第12期60-62,共3页
为了使煤矿探测机器人具有更好的越障能力,针对普通动力电池难以提供机器人所需大电流放电的情况,结合动力电池和超级电容的特性,设计了动力电池和超级电容组成的混合电源。通过机器人模型进行运动学仿真得出使机器人爬上不同角度的坡... 为了使煤矿探测机器人具有更好的越障能力,针对普通动力电池难以提供机器人所需大电流放电的情况,结合动力电池和超级电容的特性,设计了动力电池和超级电容组成的混合电源。通过机器人模型进行运动学仿真得出使机器人爬上不同角度的坡道所需的最大电流,而以普通动力电池和混合电源的电流输出能力分别能使机器人爬上的最大坡度为30°和37°,并通过机器人爬坡试验获得了机器人实际最大爬坡角度,与仿真结果一致。表明混合电源能够提高机器人的越障能力。 展开更多
关键词 煤矿探测机器人 混合电源 越障
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攀爬蛇形机器人越障静态机理研究 被引量:3
7
作者 程前 吴功平 +1 位作者 李水霞 王伟 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第3期37-40,共4页
介绍了蛇形机器人运动模式的研究现状并提出了一种进行外攀爬的蛇形机器人结构,该蛇形机器人有16个PR-T模块单元,P-R-T模块是一种在P-R模块的基础上添加一个平移运动组件的模块。这种结构使得该机器人姿态调整运动与前进运动分离开来,... 介绍了蛇形机器人运动模式的研究现状并提出了一种进行外攀爬的蛇形机器人结构,该蛇形机器人有16个PR-T模块单元,P-R-T模块是一种在P-R模块的基础上添加一个平移运动组件的模块。这种结构使得该机器人姿态调整运动与前进运动分离开来,使机器人运动控制更加简便。基于这种结构对蛇形机器人进行了运动学建模,通过对其越障运动规划与各P-R关节位置及关节转角的分析,提出了一种攀爬蛇形机器人越障方法。通过MATLAB软件进行攀爬蛇形机器人越障仿真,验证了越障方法的正确性。 展开更多
关键词 蛇形机器人 外攀爬 越障
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超高压输电线路巡检机器人越障控制问题的研究 被引量:30
8
作者 付双飞 王洪光 +1 位作者 房立金 姜勇 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期341-345,366,共6页
给出了一种超高压输电线路巡检机器人控制系统的设计与实现方法.根据机器人的作业任务,提出了基于传感器信息、约束信息以及动作反馈信息作为输入,产生式系统作为动作输出的越障控制方式.仿真结果表明此方法对于机器人的越障过程是有效的.
关键词 电力传输线路 巡检机器人 产生式系统 越障控制
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基于多传感器的超高压输电线路巡检机器人越障控制 被引量:15
9
作者 宋树伟 阮毅 李正 《机床与液压》 北大核心 2013年第7期51-54,58,共5页
根据500 kV超高压架空输电线路的结构及障碍特点,设计多传感器、多驱动器巡检机器人越障控制方案,提出采用多传感器二次定位方法实现巡检机器人越障时的空间定位。阐述系统的结构和越障原理,通过线下模拟实验环境,不断测试生成合理的知... 根据500 kV超高压架空输电线路的结构及障碍特点,设计多传感器、多驱动器巡检机器人越障控制方案,提出采用多传感器二次定位方法实现巡检机器人越障时的空间定位。阐述系统的结构和越障原理,通过线下模拟实验环境,不断测试生成合理的知识库,实际越障时根据实测信号自动调用知识库完成自主越障动作。实验结果表明:传感器工作可靠,知识库和空间定位方法设计合理,巡检机器人能高效、快速、高精度地完成巡检及越障任务。 展开更多
关键词 巡检机器人 越障控制 超高压架空输电线路 空间定位
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基于小波多分辨率分解的农田障碍物检测 被引量:11
10
作者 韩永华 汪亚明 +1 位作者 康锋 赵匀 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期215-221,共7页
针对基于颜色或高度信息的农田障碍物检测方法仅能实现部分障碍物检测的缺点,提出了基于频率信息的检测方法。采用小波多分辨率分解,利用田间作物产生主频信息的总量优势及作物行分布规律确定作物所在频率层。在作物层上利用图像旋转投... 针对基于颜色或高度信息的农田障碍物检测方法仅能实现部分障碍物检测的缺点,提出了基于频率信息的检测方法。采用小波多分辨率分解,利用田间作物产生主频信息的总量优势及作物行分布规律确定作物所在频率层。在作物层上利用图像旋转投影法校正图像的同时,获得航位偏差和航向偏差;依据频率分布特性的改变,检测出发生行遮挡的疑似障碍物位置;依据非杂草类障碍物频率变化比较缓慢,在小波多分辨率分解的最高频率层上实现不发生作物行遮挡的疑似障碍物的检测;最后采用立体视觉匹配及频率信息的先验知识判定检测到的是否为障碍物。实验表明算法能检测出包括长满草的土堆、田头等各类障碍物,并能有效去除断垄干扰,单帧图像处理时间平均为79 ms。 展开更多
关键词 农田 障碍物检测 导航 小波 多分辨率
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一种新型四臂巡检机器人的机械本体设计与越障仿真分析 被引量:8
11
作者 王吉岱 王静 魏军英 《机械传动》 CSCD 北大核心 2015年第6期103-106,共4页
针对500 k V超高压输电线路四分线的分布特点及巡检要求,介绍了一种新型的四臂巡检机器人的机械结构,利用ADAMS软件对其越障过程进行运动学仿真及运动分析,并通过现场模拟反复实验,验证该机器人不仅能稳定地跨越输电线路上四分裂间隔棒... 针对500 k V超高压输电线路四分线的分布特点及巡检要求,介绍了一种新型的四臂巡检机器人的机械结构,利用ADAMS软件对其越障过程进行运动学仿真及运动分析,并通过现场模拟反复实验,验证该机器人不仅能稳定地跨越输电线路上四分裂间隔棒、悬垂线夹及防震锤等障碍,而且具有越障效率高、爬坡能力强等特点。 展开更多
关键词 机械结构 巡检机器人 越障 仿真 实验
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智能AGV运输车控制系统设计 被引量:7
12
作者 韩以伦 李明波 +1 位作者 郭唤唤 郑辉 《智慧工厂》 2017年第9期69-71,78,共4页
智能AGV运输车是自动化物流运输系统以及柔性生产系统的重要设备,针对当前物流仓库运输的需要,结合现有AGV控制系统的基本要求,搭建了基于PLC控制的运动底盘和一个拥有升降功能的车架的运输车。实验结构表明,该设计可以同时具有运输与... 智能AGV运输车是自动化物流运输系统以及柔性生产系统的重要设备,针对当前物流仓库运输的需要,结合现有AGV控制系统的基本要求,搭建了基于PLC控制的运动底盘和一个拥有升降功能的车架的运输车。实验结构表明,该设计可以同时具有运输与升降功能,在通讯模块接收到上位机信号,并将信号传达到车载控制模块,车载控制模块便可控制驱动模块完成设定的任务,实现物品运输与升降,同时具有良好的避障和导航定位功能。 展开更多
关键词 智能AGV运输车 PLC 运输与升降 避障和导航
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无人机巡检架空输电线路自主避障导航算法研究 被引量:7
13
作者 张红兵 索春光 +1 位作者 宁友欢 张文斌 《软件》 2020年第10期236-241,共6页
随着无人机技术的发展,无人机被广泛应用于高压输电线路进行巡检,但受到环境因素的影响作业人员对无人机的控制难度较大,甚至导致无人机撞向输电导线或者铁塔引发电力事故。因此,提高无人机的自主巡航能力是无人机巡检高压输电线的重要... 随着无人机技术的发展,无人机被广泛应用于高压输电线路进行巡检,但受到环境因素的影响作业人员对无人机的控制难度较大,甚至导致无人机撞向输电导线或者铁塔引发电力事故。因此,提高无人机的自主巡航能力是无人机巡检高压输电线的重要技术,基于此,本文提出一种基于模糊神经网络多传感器数据融合方法,实现无人机对架空输电线路的自主避障导航。该方法首先将需要巡检的输电线路的坐标信息输入无人机飞控系统,实现通过铁塔坐标对无人机进行全局导航,而在局部则采用虚拟势场法实现对无人机自主避障。对于多传感器数据分析,本文将模糊神经网络结合模糊聚类的方法进行改进提出一种多传感器数据融合算法,实现对无人机周围环境的准确采集,从而实现对无人机巡线的自主避障导航。最后构建仿真实验平台,对无人机寻线自主避障导航进行模拟实验,从而验证了该算法的可行性。 展开更多
关键词 无人机寻线 多传感器数据融合 自主避障导航 模糊神经网络 自适应
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基于启发式Q学习的输电线路无人机避障导航巡检
14
作者 娄文颖 葛奎 +1 位作者 许兆帅 张灿辉 《机械设计与制造工程》 2024年第8期77-80,共4页
为提高无人机在输电线路巡检中的安全性,设计一种基于启发式Q学习算法的输电线路无人机自动避障巡检方法。运用多传感器采集外界环境变化信息,经信息融合获得有价值的路径感知信息,得到障碍物位置和可通行路径;采用Q学习算法与启发式函... 为提高无人机在输电线路巡检中的安全性,设计一种基于启发式Q学习算法的输电线路无人机自动避障巡检方法。运用多传感器采集外界环境变化信息,经信息融合获得有价值的路径感知信息,得到障碍物位置和可通行路径;采用Q学习算法与启发式函数计算信息强度,提前预测分析飞行动作的重要程度,得出最佳飞行动作和位置,完成巡检中的无人机自动避障导航。实验结果表明:在静态环境中,所提方法在训练次数较少的情况下达到收敛,不仅能成功绕过静态与动态障碍物,且飞行避障导航路径短。 展开更多
关键词 输电线路 巡检无人机 自动避障导航 路径感知信息 启发式Q学习算法
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基于路径规划和深度强化学习的机器人避障导航研究
15
作者 康振兴 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第1期297-303,共7页
针对移动机器人的长距离避障导航问题,提出结合深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)和路径规划(Path Planning,PL)的避障导航算法。该方法通过快速扩展随机树(Rapidly Exploring Random Tree,RRT)算法在长距离的路径上进行规... 针对移动机器人的长距离避障导航问题,提出结合深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)和路径规划(Path Planning,PL)的避障导航算法。该方法通过快速扩展随机树(Rapidly Exploring Random Tree,RRT)算法在长距离的路径上进行规划,根据生成的路径节点,将长距离路径划分为若干短距离,而在短距离的导航问题上利用深度强化学习的算法,训练一个具有环境感知和智能决策能力的端到端避障导航模型。仿真实验表明,相较于仅用DRL的避障导航,该方法使移动机器人的长距离避障导航性能有了大幅度提升,解决了DRL在长距离避障导航任务上的局限性问题。 展开更多
关键词 深度强化学习 路径规划 移动机器人 长距离避障导航
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电气巡检机器人避障导航PLC控制系统设计 被引量:4
16
作者 曹薇 陈亮 《自动化与仪器仪表》 2021年第6期157-160,164,共5页
常规机器人避障导航PLC控制系统,局部导航全局最优路径时,抽象的局部虚构势场斥力过大,机器人无法精准识别小范围行进路径,导致到达巡检点距离偏差和角度偏差较大。针对这一问题,设计电气巡检机器人避障导航PLC控制系统。硬件设计方面,... 常规机器人避障导航PLC控制系统,局部导航全局最优路径时,抽象的局部虚构势场斥力过大,机器人无法精准识别小范围行进路径,导致到达巡检点距离偏差和角度偏差较大。针对这一问题,设计电气巡检机器人避障导航PLC控制系统。硬件设计方面,开发PLC控制器多个外围接口,PLC控制机器人关节轴和转座;软件设计方面,采用双传播算法,搜索全局最优路径,建立局部路径虚构势场,定义引力场函数和斥力场函数,将斥力势场分解为两个分力,分析机器人受力情况,获得各位置点合力大小和方向,判定导航规划路径相应距离和方向。建立变电站局部区域模拟地图,设置对比实验,结果表明,设计系统相比两组常规系统,机器人识别导航路径更加平滑,到达巡检点距离偏差分别减少了0.064 m和0.090 m,角度偏差分别减少了3.07°和4.13°,提高了巡检机器人PLC控制精度。 展开更多
关键词 巡检机器人 避障导航 PLC控制 全局控制 局部控制
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基于差分定位的室内无人机自主避障导航技术
17
作者 冯兰新 孙庆森 +1 位作者 刘加国 吴斌 《机械设计与制造工程》 2023年第6期83-86,共4页
室内无人机在飞行巡检过程中会遇到一些障碍,若仅运用超声传感器、红外传感器等多信息融合技术,无法保证无人机飞行安全。为此,在无人机自主避障导航中运用图像处理技术,研究一种基于帧间差分算法的自主无人机避障方法,主要利用图像差... 室内无人机在飞行巡检过程中会遇到一些障碍,若仅运用超声传感器、红外传感器等多信息融合技术,无法保证无人机飞行安全。为此,在无人机自主避障导航中运用图像处理技术,研究一种基于帧间差分算法的自主无人机避障方法,主要利用图像差分方法,对相互连续的三帧图像进行处理,并提取图像的边缘,计算封闭区域面积,进而判断面积和阈值的大小,得到有无障碍物存在的判断结果。实验证明,该方法能够有效解决室内无人机避障导航问题,准确性与实时性都比较理想。 展开更多
关键词 差分定位 室内无人机 自主避障导航 图像识别
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电气巡检机器人避障导航PLC控制系统设计 被引量:2
18
作者 曹薇 陈亮 《自动化与仪器仪表》 2021年第8期188-191,195,共5页
常规机器人避障导航PLC控制系统,局部导航全局最优路径时,抽象的局部虚构势场斥力过大,机器人无法精准识别小范围行进路径,导致到达巡检点距离偏差和角度偏差较大。针对这一问题,设计电气巡检机器人避障导航PLC控制系统。硬件设计方面,... 常规机器人避障导航PLC控制系统,局部导航全局最优路径时,抽象的局部虚构势场斥力过大,机器人无法精准识别小范围行进路径,导致到达巡检点距离偏差和角度偏差较大。针对这一问题,设计电气巡检机器人避障导航PLC控制系统。硬件设计方面,开发PLC控制器多个外围接口,PLC控制机器人关节轴和转座;软件设计方面,采用双传播算法,搜索全局最优路径,建立局部路径虚构势场,定义引力场函数和斥力场函数,将斥力势场分解为两个分力,分析机器人受力情况,获得各位置点合力大小和方向,判定导航规划路径相应距离和方向。建立变电站局部区域模拟地图,设置对比实验,结果表明,设计系统相比两组常规系统,机器人识别导航路径更加平滑,到达巡检点距离偏差分别减少了0.064 m和0.090 m,角度偏差分别减小了3.07°和4.13°,提高了巡检机器人PLC控制精度。 展开更多
关键词 巡检机器人 避障导航 PLC控制 全局控制 局部控制
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OBSTACLE-AVOIDANCE NAVIGATION OF MULTIPLE MOBILE ROBOTS
19
作者 LUO Qing(罗青) +3 位作者 LI Zhi-jun(李智军) LU Tian-sheng(吕恬生) 《Journal of Shanghai Jiaotong university(Science)》 EI 2002年第2期238-243,共6页
In the context of robot soccer, the robots have to select actions to achieve individual and team goals in the dynamic environment. It is important for a robot to acquire navigation behaviors for avoiding other robots ... In the context of robot soccer, the robots have to select actions to achieve individual and team goals in the dynamic environment. It is important for a robot to acquire navigation behaviors for avoiding other robots and obstacles in the real time environment. This paper suggested an efficient approach to collision avoidance in multi robot system. This approach is based on velocity information of moving objects and the distance between robot and obstacle in three specified directions. The main contribution of this paper is that it provides a method for robots with decreased computational cost and makes the robot navigate without collision with each other in a complicated environment. 展开更多
关键词 MOBILE ROBOTS MULTIPLE ROBOTS obstacle-avoidance navigation
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船用臂架起重机液压越障装置 被引量:1
20
作者 余小兵 《起重运输机械》 2013年第5期73-75,共3页
船用起重机液压越障装置,使得起重机吊臂在一定高度内限幅回转,超过一定高度又能继续回转越过障碍物,该装置能有效防止吊臂碰撞事故的发生,降低起重机操作人员的劳动强度,提高起重机作业安全性,同时具有结构简单、成本低、工作可靠等特点。
关键词 越障装置 起重机 工作区域 滚轮换向阀
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