電力線除冰機(jī)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(yùn)行給國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了巨大的動(dòng)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(shí)刻威脅著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，研制電力線除冰機(jī)器人具有極大的意義，自主越障規(guī)劃是除冰機(jī)器人研究的重點(diǎn)內(nèi)容。本文針對(duì)電力線除冰機(jī)器人的工作環(huán)境，對(duì)電力線除冰機(jī)器人越障路徑規(guī)劃進(jìn)行了研究。
　　對(duì)電力線除冰機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，建立了除冰機(jī)器人機(jī)械臂的運(yùn)

2、動(dòng)學(xué)模型，并根據(jù)機(jī)械臂的約束條件對(duì)逆運(yùn)動(dòng)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(duì)構(gòu)成障礙物的幾種電纜附件進(jìn)行了說明。針對(duì)除冰機(jī)器人作業(yè)過程中障礙物類型已知的特點(diǎn)，提出了基于局部特征匹配的障礙物識(shí)別方法，提取圖像的SURF特征，并運(yùn)用BBF優(yōu)先搜索算法對(duì)模板圖像與目標(biāo)圖像的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，通過改進(jìn)的RANSAC算法消除誤匹配點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)障礙物的正確識(shí)別。設(shè)計(jì)了激光與紅外線融合測(cè)距系統(tǒng)，并建立了置信距離矩陣，能有效的剔除錯(cuò)誤的測(cè)量值，

3、然后運(yùn)用貝葉斯估計(jì)對(duì)傳感器的有效測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，提高測(cè)量精確度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)障礙物的精確測(cè)距，保證了除冰機(jī)器人在安全的距離開始執(zhí)行越障動(dòng)作。
　　設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)室環(huán)境下針對(duì)具體的障礙物進(jìn)行越障動(dòng)作規(guī)劃，將規(guī)劃好的動(dòng)作序列存放在知識(shí)庫(kù)中。當(dāng)機(jī)器人在線作業(yè)時(shí)，根據(jù)傳感器識(shí)別到的障礙物類型，自主選擇相應(yīng)的動(dòng)作序列進(jìn)行越障，通過傳感器獲取的信息對(duì)自主規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)校正