變電站室內(nèi)巡檢機器人導航關鍵技術(shù)研究.pdf

1、近些年隨著電能的大量消耗，電力系統(tǒng)得到快速發(fā)展，伴隨著輸送和分配電能任務的繁重。變電站作為遠距離輸送和分配電能的樞紐，起到至關重要的作用，對變電站定期巡檢是維持變電站正常運行的關鍵步驟。由于電力系統(tǒng)的發(fā)展對變電站巡檢的要求更加嚴格，巡檢的次數(shù)增加、測量準確度要求更高和隨著電壓升高對工作人員安全威脅增大等，這些都對傳統(tǒng)的人工巡檢方式提出了巨大挑戰(zhàn)。伴隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，把機器人技術(shù)應用到變電站巡檢中代替人工巡檢，不僅會產(chǎn)生非常大的經(jīng)濟效

2、益，解放勞動力，降低變電站巡檢任務的出錯的概率，提升電力工作人員的安全等級，還能將機器人技術(shù)應用于實踐，加快機器人技術(shù)的發(fā)展。
　　本文從提升巡檢機器人運動穩(wěn)定性和智能性方面出發(fā)，自主研發(fā)適合變電室內(nèi)狹小空間的巡檢機器人移動平臺。選用激光掃描儀作為室內(nèi)導航的工具用以進行環(huán)境信息的掃描，通過陀螺加速度計測量機器人自身的位姿信息，并根據(jù)所應用的設備類型選用滿足功能需求的飛思卡爾芯片，設計并制作了移動平臺控制系統(tǒng)板。通過接口連接傳感器以

3、獲取環(huán)境信息，監(jiān)測并精確控制驅(qū)動電機，達到精確控制移動平臺運動的目的。在此基礎上，把機器人的室內(nèi)導航方式作為研究的重點，對導航方式中比較關鍵的環(huán)境地圖創(chuàng)建和路徑規(guī)劃技術(shù)進行著重的研究。選用了基于幾何特征匹配的地圖創(chuàng)建方法，減少了地圖創(chuàng)建的誤差，提出了改進的A*算法用以進行全局靜態(tài)環(huán)境的路徑規(guī)劃，并針對變電站環(huán)境的動態(tài)性問題，選用用人工勢場法躲避環(huán)境中未知障礙物，應用改進斥力函數(shù)的方法，解決了目標不可達的問題。
　　之后，在ROS仿