電力線除冰機器人越障路徑規(guī)劃.pdf

1、電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和穩(wěn)定運行給國民經(jīng)濟的發(fā)展帶來了巨大的動力，也給人民的生活帶來了極大的方便。輸電線路安全穩(wěn)定的輸送電力是電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作的首要保障，而輸電線路的覆冰和積雪時刻威脅著電力系統(tǒng)的安全運行。因此，研制電力線除冰機器人具有極大的意義，自主越障規(guī)劃是除冰機器人研究的重點內(nèi)容。本文針對電力線除冰機器人的工作環(huán)境，對電力線除冰機器人越障路徑規(guī)劃進(jìn)行了研究。
　　對電力線除冰機器人的機械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，建立了除冰機器人機械臂的運

2、動學(xué)模型，并根據(jù)機械臂的約束條件對逆運動學(xué)方程進(jìn)行了求解。分析了高壓輸電線路的結(jié)構(gòu)，對構(gòu)成障礙物的幾種電纜附件進(jìn)行了說明。針對除冰機器人作業(yè)過程中障礙物類型已知的特點，提出了基于局部特征匹配的障礙物識別方法，提取圖像的SURF特征，并運用BBF優(yōu)先搜索算法對模板圖像與目標(biāo)圖像的特征點進(jìn)行匹配，通過改進(jìn)的RANSAC算法消除誤匹配點，實現(xiàn)了對障礙物的正確識別。設(shè)計了激光與紅外線融合測距系統(tǒng)，并建立了置信距離矩陣，能有效的剔除錯誤的測量值，

3、然后運用貝葉斯估計對傳感器的有效測量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，提高測量精確度，實現(xiàn)了對障礙物的精確測距，保證了除冰機器人在安全的距離開始執(zhí)行越障動作。
　　設(shè)計了基于專家系統(tǒng)的越障路徑規(guī)劃方法，采用離線規(guī)劃與在線規(guī)劃相結(jié)合的方式。首先在實驗室環(huán)境下針對具體的障礙物進(jìn)行越障動作規(guī)劃，將規(guī)劃好的動作序列存放在知識庫中。當(dāng)機器人在線作業(yè)時，根據(jù)傳感器識別到的障礙物類型，自主選擇相應(yīng)的動作序列進(jìn)行越障，通過傳感器獲取的信息對自主規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行實時校正