基于知识库的输电线路巡检机器人的越障控制 被引量：6

1

作者 任志斌 阮毅 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第3期236-239,共4页

介绍了一种高压输电线路巡检机器人越障控制方法。高压输电线路巡检机器人在翻越同一障碍物时重复同一套操作动作,可通过在实验室进行越障过程示教,离线学习形成操作知识库,实际越障时自动调用操作知识库并与在线信号相结合完成自主越... 介绍了一种高压输电线路巡检机器人越障控制方法。高压输电线路巡检机器人在翻越同一障碍物时重复同一套操作动作,可通过在实验室进行越障过程示教,离线学习形成操作知识库,实际越障时自动调用操作知识库并与在线信号相结合完成自主越障动作。讨论了知识库的一般组成和功能,并分析了激光传感器定位的方法以实现巡检机器人滚动轮与导线"对中"。经过实验验证,该控制方法具有稳定可靠,硬件结构简便,能可靠地完成控制任务,实现自主越障。 展开更多

关键词 高压输电线路 巡检机器人 自主越障 知识库

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机器人俯仰关节能耗特性分析 被引量：2

2

作者 陶广宏 耿世雄 +1 位作者 姜春英 叶长龙 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期484-493,共10页

以降低架空线移动机器人能耗为目标,从结构设计角度出发提出一种基于平行四边形机构的机器人俯仰关节,由单电机配合柔索驱动。首先,在考虑摩擦因素的情况下进行了关节受力及能耗分析,分别给出本文关节与传统俯仰关节的能耗计算方法。再... 以降低架空线移动机器人能耗为目标,从结构设计角度出发提出一种基于平行四边形机构的机器人俯仰关节,由单电机配合柔索驱动。首先,在考虑摩擦因素的情况下进行了关节受力及能耗分析,分别给出本文关节与传统俯仰关节的能耗计算方法。再分别就多单元串联式机器人俯仰运动、以及架空线移动机器人越障运动的能耗特性,进行了本文关节和传统俯仰关节之间的对比。仿真分析得出基于所提关节的机器人完成特定架空线越障动作可节能39.4%。通过自行搭建的关节样机进行了实验,不同负载位置下的关节驱动电流均值之间的差小于0.7 mA。结果表明,摩擦能耗对关节驱动总能耗的影响微小,关节驱动负载做俯仰动作的运动能耗仅与关节本体及负载等效作用于关节本体的重力相关。所设计关节具有低能耗特性,且负载至关节本体的距离越远,相对于传统俯仰关节的低能耗效果越明显。 展开更多

关键词 俯仰关节 低能耗 平行四边形机构 架空线移动 电力线路巡检机器人 柔索驱动 越障运动

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基于最近邻加权灰度均值算法的高压线目标检测 被引量：1

3

作者 唐法帅 高琦 杜宗展 《计算机应用与软件》 北大核心 2021年第10期201-208,296,共9页

视觉导航算法的设计是高压线路巡检机器人领域的一项关键技术,为了解决当前目标检测算法准确率低、抗干扰能力弱、小目标检测效果差等问题,提出一种最近邻加权灰度均值算法,用于提取目标的感兴趣区域(ROI)。采用相线直径匹配的方式对RO... 视觉导航算法的设计是高压线路巡检机器人领域的一项关键技术,为了解决当前目标检测算法准确率低、抗干扰能力弱、小目标检测效果差等问题,提出一种最近邻加权灰度均值算法,用于提取目标的感兴趣区域(ROI)。采用相线直径匹配的方式对ROI边框进行精细调整,依据特征提取与机器学习理论实现ROI分类。实验结果表明,该算法具有很高的ROI提取精度,分类器对于正样本的召回率最高可达99.83%,可有效地指导高压巡检机器人进行线路巡检工作。 展开更多

关键词 最近邻加权灰度均值算法 高压线路巡检机器人 目标检测 ROI提取 目标分类

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一种改进的超高压输电线路巡检机器人越障方法 被引量：10

4

作者 孙翠莲 王洪光 +1 位作者 王鲁单 赵明扬 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期379-384,共6页

介绍了一种新型的超高压输电线路巡检机器人,阐述了分阶段的控制策略.主要针对越障的工程实际问题,从理论上分析了越障阶段的难点:质心调节,输电线的辨识与定位问题.进行了仿真和试验,验证了控制策略和理论分析的正确性.

关键词 超高压输电线路 巡检机器人 越障 辨识 定位

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飞走巡线机器人多模式切换混杂控制方法

5

作者 秦新燕 李惠东 +6 位作者 冯天明 雷金 李博 李兆钧 张杰 王艳琦 贾文兴 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期1243-1258,共16页

电力线所处环境恶劣,工况复杂,具柔索特性,对巡线机器人的稳定性和可靠性提出较大挑战,因此以飞走巡线机器人(flying-walking power line inspection robot,FPLIR)为研究对象,提出了一种多模式切换混杂控制方法。在FPLIR巡检工作原理基... 电力线所处环境恶劣,工况复杂,具柔索特性,对巡线机器人的稳定性和可靠性提出较大挑战,因此以飞走巡线机器人(flying-walking power line inspection robot,FPLIR)为研究对象,提出了一种多模式切换混杂控制方法。在FPLIR巡检工作原理基础上,建立4种控制模式的混杂自动机模型和相互切换的监测器模型;利用Lyapunov函数法和力角稳定性判据(force-angle stability margin,FASM)法分析FPLIR多模式切换和力学特性的稳定性;基于各模式的控制目标,提出了对应的控制策略,尤其结合FPLIR的结构和工况特点,设计变论域模糊控制器,提高FPLIR线上行走的稳定性,设计模型预测控制器,提高FPLIR落线的安全性。最后通过仿真和实验验证了多模式切换混杂控制方法的有效性和可行性,提升了FPLIR在复杂电力线环境下的适应性,为未来机器人智能巡检提供理论参考。 展开更多

关键词 电力线 飞走巡线机器人 多模式切换 混杂控制 自动机 监测器 变论域模糊控制 模型预测

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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

6

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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基于多传感器信息融合的输电线路巡检机器人自主越障方法研究 被引量：28

7

作者 王吉岱 徐东晓 +4 位作者 孙爱芹 张庆伟 侯建国 刘毅 张斌 《机床与液压》 北大核心 2020年第9期24-28,共5页

针对550 kV架空输电线路巡检机器人在运行过程中对线上金具识别不稳定及自主越障效率低等问题,基于多传感器信息融合的方法,结合机器人在线越障过程的特点,提出了一种基于多传感器信息融合自主越障方法与策略,并进行了在线自主越障实验... 针对550 kV架空输电线路巡检机器人在运行过程中对线上金具识别不稳定及自主越障效率低等问题,基于多传感器信息融合的方法,结合机器人在线越障过程的特点,提出了一种基于多传感器信息融合自主越障方法与策略,并进行了在线自主越障实验。结果表明:以巡线机器人为平台,基于多传感器信息融合的机器人自主越障策略是可行的,提高了机器人越障运动的准确性和灵活性,保证机器人安全可靠的运行。 展开更多

关键词 输电线路 巡检机器人 多传感器信息融合 自主越障

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一种新型四臂巡检机器人机构设计与运动分析 被引量：23

8

作者 肖时雨 王洪光 刘国伟 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期432-438,共7页

为满足大跨度输电线路对巡检机器人结构尺寸、爬坡性能以及越障性能等方面的要求,从人爬树运动研究中得到启示,设计了一种新型四臂式巡检机器人。首先,通过探索人爬树过程中运动姿态特点,介绍了机器人的机构构型和2种典型障碍物的越障... 为满足大跨度输电线路对巡检机器人结构尺寸、爬坡性能以及越障性能等方面的要求,从人爬树运动研究中得到启示,设计了一种新型四臂式巡检机器人。首先,通过探索人爬树过程中运动姿态特点,介绍了机器人的机构构型和2种典型障碍物的越障方法。其次,给出了机器人机构的主要尺寸,推导了机器人的运动学方程,对机器人爬坡和越障运动性能进行了分析,以验证机构设计的可行性。最后,在虚拟样机平台上进行了运动仿真实验。结果表明该机器人同时具备较强爬坡能力和跨越单挂点等复杂障碍物的能力。 展开更多

关键词 输电线路 巡检机器人 机构设计 运动分析

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高压巡线机器人的设计与实现 被引量：19

9

作者 周风余 李贻斌 +2 位作者 吴爱国 肖海荣 刘文江 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第5期623-626,共4页

针对110 kV输电线路具有防震锤、耐张线夹、悬垂线夹、跳线、转弯等诸多障碍,线路与障碍物的相对位姿和形态不是非常固定的特点,首先设计出了一种全新的巡线机器人的机械结构,并对该结构的各个组成部分进行了详细的说明;然后,对巡线机... 针对110 kV输电线路具有防震锤、耐张线夹、悬垂线夹、跳线、转弯等诸多障碍,线路与障碍物的相对位姿和形态不是非常固定的特点,首先设计出了一种全新的巡线机器人的机械结构,并对该结构的各个组成部分进行了详细的说明;然后,对巡线机器人的控制系统进行了设计。本体控制系统采用两级分布式计算机控制结构,规划级用于机器人管理和路径规划,直接控制级用于机器人的姿态和运动控制。实验线路上的运行表明,机器人较好地实现了自主越障,能够完成规定的巡检任务。 展开更多

关键词 110KV输电线路 巡线机器人 机械结构 控制系统 自主运行

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巡检机器人对输电线断股实时在线检测与诊断的一种方法 被引量：12

10

作者 周风余 李贻斌 冯国瑞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期185-191,共7页

根据输电线断股引起的辐射场的变化和巡检机器人运行环境状况,选用热释电远红外传感器对输电线断股信号进行检测。在数据处理时,针对断股信号的非平稳性质和小波基的时频特征,选用db4小波基对断股信号进行了6层小波分解。为解决单纯采... 根据输电线断股引起的辐射场的变化和巡检机器人运行环境状况,选用热释电远红外传感器对输电线断股信号进行检测。在数据处理时,针对断股信号的非平稳性质和小波基的时频特征,选用db4小波基对断股信号进行了6层小波分解。为解决单纯采用小波变换带来的诸如分解信息量大,故障特征值数目多、提取需要人工干预,难以实现在线检测与诊断的问题,本文引入了小波能量熵的概念,从而使描述输电线断股故障的特征值数目大大减少,并且易于计算机自动提取,利用较小规模的BP网络就实现了巡检机器人对铝绞导线断股损伤的在线精确诊断。在线断股检测实验证明了该方案的正确性。 展开更多

关键词 输电线 巡检机器人 小波分析 熵 断股检测

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高压输电线路自动巡线机器人机构设计及在约束条件下的逆运动学分析 被引量：11

11

作者 周风余 李贻斌 +1 位作者 王吉岱 肖海荣 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期4-8,共5页

设计了一种全新的输电线路自动巡线机器人的机械结构,介绍了该结构的各个组成部分。通过对巡线机器人系统的力学分析,得到了机器人运动的约束条件,在此约束条件下,采用一种可用于实时控制的循环坐标下降法(cyclic-coordinatedescent,CCD... 设计了一种全新的输电线路自动巡线机器人的机械结构,介绍了该结构的各个组成部分。通过对巡线机器人系统的力学分析,得到了机器人运动的约束条件,在此约束条件下,采用一种可用于实时控制的循环坐标下降法(cyclic-coordinatedescent,CCD)对机器人的逆运动学进行了分析。仿真实验表明,这种迭代算法对于有运动约束系统的逆运动学分析具有较强的适用性,而且具有非常好的收敛性,特别适合于在线计算,便于巡线机器人的实时运动控制,同时验证了机构设计的可行性。 展开更多

关键词 高压输电线路 巡线机器人 机械配置 逆运动学 CCD算法

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基于FPSO的电力巡检机器人的广义二型模糊逻辑控制 被引量：7

12

作者 吴庆 赵涛 +4 位作者 佃松宜 郭锐 李胜川 方红帏 韩吉霞 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1482-1492,共11页

针对电力巡检机器人(Power-line inspection robot,PLIR)的平衡调节问题,设计了广义二型模糊逻辑控制器(General type-2 fuzzy logic controller,GT2FLC);针对GT2FLC中隶属函数参数难以确定的问题,通过模糊粒子群(Fuzzy particle swarm ... 针对电力巡检机器人(Power-line inspection robot,PLIR)的平衡调节问题,设计了广义二型模糊逻辑控制器(General type-2 fuzzy logic controller,GT2FLC);针对GT2FLC中隶属函数参数难以确定的问题,通过模糊粒子群(Fuzzy particle swarm optimization,FPSO)算法来优化隶属函数参数.将GT2FLC的控制性能与区间二型模糊逻辑控制器(Interval type-2 fuzzy logic controller,IT2FLC)和一型模糊逻辑控制器(Type-1 fuzzy logic controller,T1FLC)的控制性能进行对比.除此之外,还考虑了外部干扰对三种控制器控制效果的影响.仿真结果表明,GT2FLC具有更好的性能和处理不确定性的能力. 展开更多

关键词 广义二型模糊逻辑控制器 隶属函数 模糊粒子群 电力巡检机器人

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考虑负载时变的线路巡检机器人动态性能分析 被引量：6

13

作者 李小彭 樊星 +1 位作者 李凯 张凌越 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期660-666,688,共8页

巡检机器人进行越障时,受负载时变影响,会出现控制超调、振动等现象.在考虑负载惯量时变特性的情况下,研究了一种用于分析巡检机器人越障状态下动态性能的方法.对双臂线路巡检机器人的回转机构建立了基于双惯量模型的动力学方程,使用改... 巡检机器人进行越障时,受负载时变影响,会出现控制超调、振动等现象.在考虑负载惯量时变特性的情况下,研究了一种用于分析巡检机器人越障状态下动态性能的方法.对双臂线路巡检机器人的回转机构建立了基于双惯量模型的动力学方程,使用改进D-H法与拉格朗日法对机器人建模,具体包括分配坐标系,求解拉格朗日方程,利用惯性矩阵计算负载转动惯量等.通过选择合适的阻尼系数设计了控制器参数,利用阻尼系数与固有角频率的变化分析了机器人的动态性能变化.研究成果有助于对双臂巡检机器人越障时的动态性能进行分析,并可用于机器人的伺服控制参数调试. 展开更多

关键词 线路巡检机器人 负载时变 双惯量系统 动态性能 伺服控制

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矿用高压输电线路巡检机器人的设计 被引量：5

14

作者 蒋春鹏 《煤矿机械》 北大核心 2014年第6期15-17,共3页

针对矿用高压输电线路设计出了一种线路巡检机器人,提出了一种全新的电动式输电线路巡检机器人机械结构的整体设计方案,并给出了其中关键机构的设计,规划了具体的越障动作过程。矿用高压输电线路巡检机器人的设计对于电力系统长期稳定... 针对矿用高压输电线路设计出了一种线路巡检机器人,提出了一种全新的电动式输电线路巡检机器人机械结构的整体设计方案,并给出了其中关键机构的设计,规划了具体的越障动作过程。矿用高压输电线路巡检机器人的设计对于电力系统长期稳定的运行具有重要意义。 展开更多

关键词 高压输电线路 巡检机器人 机构设计 越障

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基于状态机的巡线机器人控制系统设计 被引量：4

15

作者 唐健隆 梁自泽 +3 位作者 蔡丽 侯增广 左岐 叶文波 《微计算机信息》 北大核心 2008年第2期247-249,共3页

通过对巡线机器人运动控制系统的分析,提出采用有限状态机实现运动控制系统中的运动保护及机构定位系统的方法。结合巡线机器人运动控制的特殊需求,通过对运动控制系统的时序分析,设计了运动保护及定位系统的状态机。并在可编程器件上... 通过对巡线机器人运动控制系统的分析,提出采用有限状态机实现运动控制系统中的运动保护及机构定位系统的方法。结合巡线机器人运动控制的特殊需求,通过对运动控制系统的时序分析,设计了运动保护及定位系统的状态机。并在可编程器件上实现了巡线机器人运动控制器,从而给出了基于可编程器件设计控制系统的一种方法。 展开更多

关键词 巡线机器人 运动控制 状态机 时序 可编程器件

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输电线路巡线机器人障碍物识别综述 被引量：2

16

作者 林国 李伟超 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2012年第3期93-97,共5页

分别从多传感器导航、单帧图像处理、双目视觉和主动学习等几个方面对现有国内外输电线路巡线机器人障碍物识别方法进行了分类比较,总结出输电线路巡线机器人障碍物识别技术的发展方向:利用传感器信息融合技术以提高对障碍物探测的准确... 分别从多传感器导航、单帧图像处理、双目视觉和主动学习等几个方面对现有国内外输电线路巡线机器人障碍物识别方法进行了分类比较,总结出输电线路巡线机器人障碍物识别技术的发展方向:利用传感器信息融合技术以提高对障碍物探测的准确性,研究智能化高的障碍物识别算法,设计能自适应各种环境的输电线路巡线机器人障碍物识别方法. 展开更多

关键词 输电线路 巡线机器人 障碍物识别

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输电线路巡检机器人远程测控系统的研究与实现 被引量：2

17

作者 史雨雨 佃松宜 +2 位作者 吴璋 董航 彭聿松 《测控技术》 CSCD 2015年第2期77-80,84,共5页

开发了一种针对输电线路巡检机器人的新型远程测控系统。该系统通过与机器人本地控制器的实时通信和多线程技术实现机器人姿态监控和机器视觉检测。通过对机器人控制器发送命令和接收数据实现对机器人的人工遥操作;采用Matlab Script节... 开发了一种针对输电线路巡检机器人的新型远程测控系统。该系统通过与机器人本地控制器的实时通信和多线程技术实现机器人姿态监控和机器视觉检测。通过对机器人控制器发送命令和接收数据实现对机器人的人工遥操作;采用Matlab Script节点实现Matlab与LabVIEW混合编程,完成机器人质心和多关节姿态的计算,采用共享数据库方式调用基于Visual Prolog开发的机器人行为规划应用程序,实现机器人姿态自主控制。实验结果表明,该远程测控系统运行可靠,实时性强,具有良好的人机交互能力。 展开更多

关键词 输电线路 巡检机器人 远程测控 LabVIEW Matlab VISUAL PROLOG

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巡线机器人稳定成像控制系统设计 被引量：1

18

作者 王利华 《自动化与仪表》 2015年第1期70-72,共3页

针对高压环境中巡线机器人上装载的光电成像设备,设计了高品质成像的稳定控制系统。该系统以陀螺稳定技术和电流反馈PI调节技术为主体,解决设备成像过程中的扰动和摆动问题,使测量仪器(主要是CCD相机、摄像机、红外热像仪等)获得稳定而... 针对高压环境中巡线机器人上装载的光电成像设备,设计了高品质成像的稳定控制系统。该系统以陀螺稳定技术和电流反馈PI调节技术为主体,解决设备成像过程中的扰动和摆动问题,使测量仪器(主要是CCD相机、摄像机、红外热像仪等)获得稳定而高清的视频和高清晰度图片。通过软件仿真证实了该系统的可靠性及优越性。 展开更多

关键词 巡线机器人 稳定成像 陀螺 电流反馈

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高压架空输电线路自动巡线机器人的研制 被引量：55

19

作者 周风余 吴爱国 +2 位作者 李贻斌 王吉岱 梁自泽 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第23期89-91,共3页

介绍了自行研制的110 kV高压架空输电线路巡线机器人。该机器人机械结构设计合理、巧妙;控制系统采用两级分布式计算机控制结构,规划级用于机器人管理和路径规划,直接控制级用于机器人的姿态和运动控制。实验线路上的运行表明,较好地解... 介绍了自行研制的110 kV高压架空输电线路巡线机器人。该机器人机械结构设计合理、巧妙;控制系统采用两级分布式计算机控制结构,规划级用于机器人管理和路径规划,直接控制级用于机器人的姿态和运动控制。实验线路上的运行表明,较好地解决了自主越障问题,可以完成规定的巡检任务,具有非常广泛的应用前景。 展开更多

关键词 高压架空输电线 巡线机器人 自主越障 巡检

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可变重心线路巡检机器人摆振分析及抑制

20

作者 樊星 李小彭 +1 位作者 彭健文 刘炳斐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期323-333,共11页

针对野外输电线巡检机器人(power transmission line inspection robot,PTLIR)受自然风影响出现的机身摆动问题,提出一种在机器人的可变重心箱体中加装摆式动力吸振器(dynamic vibration absorber,DVA)的摆振抑制策略。描述了输电线系... 针对野外输电线巡检机器人(power transmission line inspection robot,PTLIR)受自然风影响出现的机身摆动问题,提出一种在机器人的可变重心箱体中加装摆式动力吸振器(dynamic vibration absorber,DVA)的摆振抑制策略。描述了输电线系统与巡检机器人加装摆式动力吸振器的结构特点。基于Davenport风速谱与输电线系统的特点建立了风扰动模型。分析了机器人行走对输电线的影响,建立了简化后风扰动影响下机器人摆动的动力学模型,仿真了抑振前机器人在风扰动影响下的风振响应;基于拉格朗日方程建立了加装动力吸振器优化后的巡检机器人动力学模型,并完成了吸振器的参数设计。通过仿真不同风速下机器人的风振响应,验证所提出的振动抑制策略的有效性。基于改进结构下的巡检机器人样机,开展了室内风扰动试验。结果表明,所提出的吸振器抑振策略可在一定程度上抑制机器人的机身摆动,提高工作稳定性。该研究过程对其他摆式结构设备的振动抑制具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 可变重心 输电线巡检机器人(PTLIR) 动力吸振器(DVA) 风扰动 振动控制

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