110Kv輸電線路自動(dòng)巡檢機(jī)器人及圖像處理研究.pdf

1、為保證高壓輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)輸電線路的監(jiān)控與維護(hù)是非常必要的。目前常采用人工方式進(jìn)行輸電線路的檢測(cè)，這種工作方式工作量較大、危險(xiǎn)性較高。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，有必要開(kāi)發(fā)一種能取代人工巡檢方式的輸電線路自動(dòng)巡檢機(jī)器人，用于減輕輸電線路巡檢的工作量、提高工作效率、降低維護(hù)成本和確保輸電線路的安全運(yùn)行。本文主要針對(duì)110kv高壓輸電線路自動(dòng)巡檢機(jī)器人(以下簡(jiǎn)稱(chēng)巡線機(jī)器人)開(kāi)展研究工作。 本文首先介紹巡線機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外研究狀況，

2、對(duì)一些典型的巡線機(jī)器人樣機(jī)進(jìn)行了較為詳細(xì)地描述，并提出了巡線機(jī)器人的主要研究方向。 其次，結(jié)合高壓輸電線路的實(shí)際路況和障礙物類(lèi)型，確定了巡線機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案及其工作原理。并對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，驗(yàn)證了該機(jī)構(gòu)的合理性及可行性。 第三，針對(duì)巡線機(jī)器人機(jī)構(gòu)復(fù)雜和傳感器信息多樣的特性，開(kāi)發(fā)了一套控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)巡線機(jī)器人的自主爬行和越障功能。該控制系統(tǒng)采用分層遞階的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能靈活、可靠地控制巡線機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。

3、 第四，針對(duì)實(shí)驗(yàn)室模擬線路上的幾種常見(jiàn)障礙物，確定了巡線機(jī)器人的導(dǎo)航任務(wù)，開(kāi)發(fā)了一套可用于障礙物識(shí)別的視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)。該導(dǎo)航系統(tǒng)綜合利用多種圖像處理技術(shù)與模糊模式識(shí)別方法，可較準(zhǔn)確、可靠地識(shí)別障礙物類(lèi)型。 第五，根據(jù)巡線機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)圖像分割的要求，對(duì)現(xiàn)有的圖像分割方法進(jìn)行了分析與比較，總結(jié)了各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，并選擇將適用性較強(qiáng)的最小交叉熵的閾值分割方法用于視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)中。 第六，針對(duì)巡線機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)中