基于Pioneer 3-AT的變電站巡檢控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、變電站巡檢機器人是實現(xiàn)變電站自動化巡檢的一種重要形式。設計方便穩(wěn)定可靠的機器人控制系統(tǒng)是使巡檢機器人正常工作，提高巡檢作業(yè)效率和質量的有效手段。
　　論文在重慶市科委科技攻關計劃項目“變電站巡檢機器人關鍵技術研究及開發(fā)(CSTC2009AB2139)”的支持下，開展基于Pioneer3-AT移動平臺的巡檢機器人控制系統(tǒng)的研究。主要工作包括以下五個方面：
　?、俑鶕?jù)變電站的巡檢工作需求，構建了基于Pioneer3-AT移動平臺

2、的巡檢機器人系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、導航系統(tǒng)和避障系統(tǒng)。
　　②基于客戶端/服務器(C/S:Client/Server)模型構建了巡檢機器人本地控制系統(tǒng)?；贏rNetworking軟件系統(tǒng)設計了客戶端與服務器的連接與通訊，基于VS.2003MFC和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計了控制中心界面并編程實現(xiàn)了對地圖和實時圖像的接收和操作。
　?、刍跒g覽器/服務器(B/S:Browser/Server)模型設計了巡檢機器人遠程控

3、制系統(tǒng)。利用Windows下的IIS服務構建Web服務器系統(tǒng)，利用視頻服務器進行視頻的傳輸與處理，利用ASP.NET編寫友好的人機交互動態(tài)頁面，利用ActiveX控件實現(xiàn)與服務端機器人實時交互。
　?、茉O計了基于局部任務的巡檢機器人直接控制系統(tǒng)，將工作人員控制操作標記為局部任務命令序列發(fā)送給機器人，機器人根據(jù)檢測傳感器的輸入動態(tài)調整和重新規(guī)劃局部任務序列，克服了時延對機器人直接控制帶來的影響與不確定性。
　　⑤提出了基于全局

4、任務的巡檢機器人監(jiān)督控制系統(tǒng)，將變電站巡檢要求標記為全局任務。根據(jù)不同需求，工作人員可以對全局任務進行制定、設置和修改，機器人根據(jù)全局任務要求自動執(zhí)行巡檢任務，它的優(yōu)先級低于基于局部任務的直接控制模式，操作人員可以在需要的時候通過直接控制介入機器人全局任務運行中，克服了機器人在執(zhí)行任務過程中不能自主解決遇到的問題或者不能完全按照人的意識執(zhí)行的缺點。同時，在設定或修改某些具體設備巡檢要求的過程中需通過直接控制系統(tǒng)操作機器人實現(xiàn)。
　

5、　實驗結果表明，用戶能夠通過本地控制中心準確的控制和操作機器人執(zhí)行巡檢工作。遠程控制中心可以方便無人值守或少人值守變電站的管理人員在任何時間、任何地點通過WWW瀏覽器訪問和控制巡檢機器人。用戶可以通過基于局部任務的直接控制系統(tǒng)可靠的控制機器人到達指定位置，客服了時延的影響，消除了機器人控制中的不穩(wěn)定性和不確定性。通過基于全局任務的監(jiān)督控制系統(tǒng)，提高了變電站機器人的自動化水平，同時，工作人員可以通過任務反饋界面實時查看視頻及傳感器等的監(jiān)測