基于視覺的電力線除冰機器人越障抓線控制.pdf

1、高壓電力線路的穩(wěn)定安全運行是國家經(jīng)濟發(fā)展和人民生活的基本保障，然而在冰雪天氣下，常常會引發(fā)因高壓架空電力線覆冰嚴重導致的倒塔斷電等事故。隨著人工智能的發(fā)展及在各領域的應用，對社會產(chǎn)生了很多積極的作用，將智能機器人引入到對電力線路進行除冰工作，是人工智能發(fā)展應用的又一個重要方向，具有積極的意義。
　　本文首先回顧了近年來一些將機器人應用到電力線作業(yè)上的研究案例，并介紹了現(xiàn)階段電力線除冰機器人研究成果以及仍存在的一些問題。針對除冰機器

2、人在電力線上自主越障的視覺控制方法進行研究，介紹了湖南大學特種機器人實驗室的三臂式除冰機器人的結構和系統(tǒng)，并建立了其運動學控制模型。對于越障過程中機器人對電力線的定位問題，提出兩種基于紋理特征的電力線定位方法。一種是根據(jù)Gabor濾波器在對紋理增強和分割中的優(yōu)勢，將其引入對監(jiān)控相機圖像中的電力線紋理區(qū)域進行增強和分割，以此實現(xiàn)電力線的定位效果;另一種方法則是根據(jù)LBP算子對紋理特征敏感性的特點，建立圖像的LBP圖譜，通過直方圖統(tǒng)計與模糊

3、C均值聚類的方法，提取出具有相似的紋理特征的區(qū)域，同樣實現(xiàn)了對電力線的定位效果。
　　最后，對于除冰機器人越障中的自主抓線控制問題，設計了三種基于圖像特征的伺服控制方法。首先，對除冰機器人抓線運動的實際問題進行分析，選擇出與之相適應的圖像特征量，并推導出了基于圖像特征量的雅克比矩陣，建立起傳統(tǒng)伺服控制方法在除冰機器人機械臂抓線問題上的應用;然后改進傳統(tǒng)伺服控制方法，引入小波神經(jīng)網(wǎng)絡替代圖像雅克比矩陣的復雜求解，簡化了視覺伺服控制系