冷凝器清洗移動機器人的視覺定位算法研究.pdf

1、本文依托國家科技部“十一五”863項目“大型電廠冷凝器水下作業(yè)清洗智能機器人”(項目編號2008AA04Z214)，以大唐耒陽火力發(fā)電廠凝結水系統(tǒng)為應用環(huán)境，結合項目為滿足600MW以上發(fā)電機組的冷凝器清洗需要，研究清洗移動機器人的視覺定位技術。在簡要介紹機器人本體結構設計、機電運動控制系統(tǒng)的基礎上，本文著重研究復雜環(huán)境下清洗移動機器人視覺定位算法，以實現(xiàn)目標自主定位，提高汽輪機組效率并減少工人勞動強度，實現(xiàn)巨大的社會經(jīng)濟環(huán)境效益。

2、r>　　本文首先綜合分析了多種基于視覺定位技術的移動機器人的工作機理和功能特性，并結合大型冷凝器設備工作環(huán)境特點及清洗作業(yè)要求，闡明設計研制大型冷凝器智能清洗移動機器人的必要性。
　　其次，簡要分析冷凝器在線自動清洗裝備的工作原理，介紹由履帶輪驅動的清洗移動機器人各運動關節(jié)的功能特性，以及高壓水噴射清洗裝置的工作特點。
　　由于冷凝器工作環(huán)境未知、管板臟污管口區(qū)域不確定以及被污染管口輪廓特征不完整等問題，需要設計清洗機器人視

3、覺定位方案，以實現(xiàn)視覺引導機器人噴槍對準目標定位。本文對樣機視覺子系統(tǒng)進行了改進，采用多角度固定光源照射，以視覺傳感器觀察設備為主，經(jīng)過攝像機標定、環(huán)境特征匹配確定目標空間位置，配合超聲波傳感器測距系統(tǒng)和網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)，遠程控制機器人大范圍運動至待清洗的冷凝器熱交換管板區(qū)域。
　　再次，為初步確定臟污管口區(qū)域位置，提出一種基于視頻圖像行列像素值累加統(tǒng)計規(guī)律的多管口識別與定位算法；針對不同的定位精度要求，提出一種采樣密度可調整的輪廓擬