基于機(jī)器視覺(jué)的變電站巡檢機(jī)器人導(dǎo)航定位技術(shù).pdf

1、變電站是電力網(wǎng)中的重要組成部分，是輸、配電之間的集結(jié)點(diǎn)。定期對(duì)變電站的電力設(shè)備進(jìn)行巡視，是其安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。隨著變電站自動(dòng)化水平的不斷提高，傳統(tǒng)的人工巡檢作業(yè)方式正在逐步地被移動(dòng)機(jī)器人巡檢作業(yè)方式所取代。變電站巡檢機(jī)器人完成任務(wù)的重要前提是其必須具備在復(fù)雜環(huán)境下自主移動(dòng)的功能，而巡檢機(jī)器人的導(dǎo)航定位技術(shù)正是實(shí)現(xiàn)這一功能的關(guān)鍵技術(shù)。所以，本文在機(jī)器視覺(jué)的基礎(chǔ)上對(duì)變電站巡檢機(jī)器人如何實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、定位功能進(jìn)行了相應(yīng)研究，研究主要內(nèi)容如下

2、:
　　根據(jù)變電站巡檢的實(shí)際情況，本文分析了巡檢機(jī)器人的功能需求，設(shè)計(jì)了變電站巡檢機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用了一種基于機(jī)器視覺(jué)的導(dǎo)航定位方案，包括循線導(dǎo)航和“二進(jìn)制圓環(huán)碼路標(biāo)標(biāo)識(shí)+單目視覺(jué)測(cè)距法”組合定位。通過(guò)循線導(dǎo)航模擬實(shí)驗(yàn)、圓環(huán)碼讀取仿真實(shí)驗(yàn)和單目視覺(jué)測(cè)距實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本文所提出的視覺(jué)導(dǎo)航定位方案的可行性。
　　巡檢機(jī)器人視覺(jué)循線導(dǎo)航的實(shí)現(xiàn)過(guò)程由以下三個(gè)部分組成:1、圖像預(yù)處理部分，介紹了圖像色彩分割、圖像二值化處理、圖像降噪

3、濾波等技術(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，制定了符合本文要求的圖像預(yù)處理流程。2、引導(dǎo)軌線檢測(cè)部分，利用邊緣檢測(cè)算子檢測(cè)出引導(dǎo)軌線的兩邊緣線，結(jié)合改進(jìn)的行列聯(lián)合掃描算法提取出引導(dǎo)軌線中心線的離散特征點(diǎn)，再通過(guò)最小二乘法對(duì)中心線的離散特征點(diǎn)進(jìn)行擬合，得到引導(dǎo)軌線中心線。通過(guò)引導(dǎo)軌線檢測(cè)試驗(yàn)，驗(yàn)證了算法的有效性。3、引導(dǎo)軌線跟蹤控制部分，采用了一種基于虛擬定標(biāo)線的模糊控制算法，利用虛擬定標(biāo)線計(jì)算出模糊輸入量，再結(jié)合模糊控制策略表，推算出輸出控制量，實(shí)現(xiàn)對(duì)巡