基于激光雷达的巡检机器人导航系统研究

智能巡检机器人能够高效、可靠地完成巡检任务,降低工作人员的劳动强度,准确、稳定的导航定位是巡检机器人执行巡检任务的基础。本文研究了基于激光雷达的巡检机器人导航系统,可实现机器人在室内外环境下的地图建立、路径规划和导航定位。导航系统由远程监控平台与巡检机器人组成,远程监控平台发布巡检任务、监控机器人状态、查询与存储检测数据,巡检机器人可实现自主导航定位、遍历检测点、执行数据采集等巡检任务,二者通过无线网络实现远程数据交互。融合激光雷达与编码器信息,使用高鲁棒性Gmapping算法建立二维环境地图。根据地图与检测点信息,采用分支界定算法搜索最优巡检路线,以减少巡检时间和能源消耗。使用自适应蒙特卡罗定位(AMCL)算法估计机器人位置和姿态,结合巡检路线,进行导航定位。根据横向偏差与航向偏差,通过经典的PID算法完成机器人驱动控制。机器人搭载可见光相机与红外相机,可对目标进行可见光通道与红外通道的融合图像检测。对巡检机器人进行了室内导航定位试验,试验结果表明,在1 m/s的速度下,位置与航向偏差的平均绝对误差(MAE)分别小于5 cm和1.1°,标准差(SD)分别小于5 cm和1.5°,能够满足巡检导航定位的要求。     

基于北斗和激光雷达的机器人导航控制方法研究

为解决传统机器人导航控制易受到距离和空间等限制的问题,提出一种基于北斗数据和激光雷达数据组合的导航控制方法,该方法通过北斗输出的高精度定位数据构建全局地图并采用PID控制技术进行全局导航,通过激光雷达探测的局部数据构建局部地图,并由数据聚类和分段拟合等算法增强对探测到的障碍物边缘的描述,由人工势场实现机器人的避障路径规划。实测及仿真数据试验结果表明,采用分段拟合并取距离阈值为10,类别剔除阈值为3时,障碍物边缘更加清晰,轮廓更明确,有利于机器人自动避障;通过全局和局部地图的优势互补,导航控制方法在5 cm步进栅格化的数据下取得较好地避障性能;与已有算法相比,所提方法在与改进人工势场方法取得相近的最优路径情况下,运行时间减少43%,有效提高机器人的导航控制效率。     

变电站巡检机器人造型设计

文章通过分析目前变电站巡检机器人发展现状和巡检机器人设计的主要影响因素,结合目前巡检机器人的问题点,进行实例机械设计和造型设计,设计一款机械折叠臂巡检机器人和一款挂轨式机器人,获得两款变电站巡检机器人的设计方案,以期为相关人员提供参考。     

变电站电气设备智能巡检系统

该文总结了以前对输变电设备巡检方法的缺陷,结合日新月异的IT技术,提出将电子标签技术引入到变电设备巡检管理的新模式,对电子标签技术应用于设备巡检的功能和作用进行了探讨。     

基于激光雷达的农业机器人导航控制研究

以农业机器人为平台,利用激光雷达研究农业机器人在有行株距的果树与有行无株距的树木行中,特别是一侧存在行缺失情况下的导航性能。根据激光雷达获得的树行信息,机器人控制系统进行导航路径计算,确定机器人的横向偏差与方向偏角。利用模糊控制算法实现机器人的导航控制。在无株距且一侧存在4 m距离缺失的冬青树行间及在有行株距且一侧存在6.2 m距离缺失的梨树行间,分别进行3次重复的导航性能试验。试验结果表明,在整个试验距离内冬青树行距与梨树行距都不均等的试验条件下,在冬青树间的最大横向偏差为17.5 cm,在梨树间的最大横向偏差为28 cm。在一侧冬青树出现缺失时对机器人的导航性能影响较小,而在一侧梨树缺失时对机器人的导航性能影响较大。根据横向偏差的统计值与机器人行驶轨迹,表明控制算法能够控制机器人沿着中心线行驶。     

农业机器人视觉导航技术发展与展望

概述了农业机器人主要的导航方式，综合分析了目前国内外视觉导航研究现状及存在的问题，并提出了进一步研究的方向与途径。     

变电站巡检机器人路径规划策略

根据巡检路径点数量的不同,变电站巡检机器人巡检任务可划分为:协助应急处理、缺陷定点跟踪和全站全巡.在搜索区域内采用Dijkstra算法,完成起点到终点的最短路线规划;在获取各缺陷点最短距离矩阵的基础上,采用智能算法对各缺陷点巡检顺序进行优化设计;对巡检道路拓扑图中的奇点进行配对优化,缩短机器人行走路程,采用Fluery...     

农业智能巡检机器人轨迹跟踪控制

设计了一种农业智能巡检机器人,可以巡检农作物生长环境和生长状况。机器人的实时位置通过GPS定位获取,通过事先设定好的轨迹运行;轨迹跟踪控制算法采用自适应鲁棒滑模控制算法,并通过Matlab软件进行了仿真验证,证明了算法具有较好的实时性和鲁棒性;最后,将算法写入TI公司的TMS320F28335处理器,并进行了田间试验。试验表明:基于该算法的智能巡检机器人运行稳定,可以较好地实现农业田间巡检功能,解放了劳动生产力。     

变电站智能巡检系统软件

变电站智能化是智能电网的重要的组成部分。其中变电设备的可靠运行,直接影响到输变电生产安全和社会效益,影响着智能电网的稳定性,     

福建电力检修公司完成智能巡检机器人调试

近日,福建电力检修公司厦门鹭岛换流站完成智能巡检机器人通讯调试和地图扫描工作。现有配置的视频监控系统、红外监控系统存在较多的监控死角,当红外监视系统或者视频监控系统探头单个损坏的情况下,附近探头无法实现对故障探头覆盖区域进行补充覆盖。此外,换流阀阀塔未配置漏水保护装置,出现少量漏水不能提前得到发现,不得不等到阀冷系统检测到大量漏水导致跳闸时才发现缺陷。     

温室大棚轨道式巡检机器人设计

传统温室大棚生产中存在人工获取农作物巡查数据不方便、覆盖率小等缺陷,急需智能巡检装备实时准确获取管控信息。通过对温室大棚结构环境和生产需求调研分析,设计了一种温室大棚巡检机器人,在实验室环境搭建巡检机器人平台进行了性能试验研究,该机器人能够执行全天候自动巡检任务,快速高效获取蔬菜生产过程的实时管理监控信息。     

基于标记分水岭算法的插秧机器人导航路径检测

针对插秧机器人机器视觉导航路径检测鲁棒性差、受杂草和翻土影响严重的问题,提出一种基于标记分水岭算法的视觉导航路径检测方法.首先,采用灰度化处理、直方图均衡化和中值滤波对目标秧苗列和目标田埂进行预处理;然后,利用标记分水岭算法对识别目标进行图像分割,并通过均值法采集导航路径特征点集;最后,使用最小二乘法将特征点拟合成导航...     

除草机器人田间机器视觉导航

建立了除草机器人模型,利用VC 开发了基于机器视觉的除草机器人杂草识别和导航系统应用软件,引导除草机器人沿农作物行自动行走.提出新的图像分割算法,在RGB空间直接将农作物分割出来,再利用优化的Hough变换检测出农作物行中心线,根据摄像头姿态和透视变换原理确定除草机器人位姿.试验表明,分割一幅真彩色图像(分辨率:1 536×1 152)只需450 ms,并能够适应自然光线变化.优化的Hough变换算法使运算时间减少了1/2,导航距和导航角平均误差分别为-0.6 mm和0°,证明了此导航方案的可行性.     

基于改进ORB_SLAM2的机器人视觉导航方法

提出了一种基于改进ORB_SLAM2的视觉导航方法。针对ORB_SLAM2构建的稀疏地图信息不充分、缺少占据信息、复用性差而无法直接用于导航的问题,对ORB_SLAM2算法进行了改进,融合环境的3D、2D占据特征以及路标点空间位置、视觉特征等多模态信息构建了包含定位、规划、交互图层的多图层地图以支撑机器人的精准定位和最优路径规划;针对机器人的自主导航任务,基于先验多图层地图建立约束进行机器人的位姿估计,融合运动约束进行机器人位姿优化,实现了基于先验地图的机器人精准定位,同时基于规划图层进行机器人的最优路径规划,提升了机器人的自主导航能力。在TUM数据集及北京鹫峰国家森林公园进行实验,结果表明：所构建的多图层地图提升了机器人定位的精度和效率,性能明显优于RGB-D SLAM;基于先验地图的视觉定位方法能够进行机器人移动过程中精准、实时地定位,助力机器人按照所规划的路径实现准确的自主导航。     

变电所智能巡检系统的开发与应用

简述变电站巡检技术与方式的发展历程,阐述智能机器人巡检的优越性。在分析变电所应用智能监控系统的可行性与市场前景的基础上,设计开发一种变电所巡检机器人系统,介绍该智能巡检机器人的结构组成、主要功能及其实现和系统的软件环境。     

无人值守配电站智能巡检机器人的应用与运维

随着我国现代社会科学技术的快速发展,大量技术被运用于电力行业中,电力自动化、智能化成为电力行业的主要发展趋势.在配电站运营管理过程中,工作人员引进先进技术,构建无人值守配电站,提出智能巡检机器人应用思想,利用智能机器人代替人工巡检,有效提升巡检效率、准确性与可靠性,全面获取配电站运行资料,分析异常情况,及时发现异常问题...     

面向室内养殖场的机器人自主导航技术研究进展

介绍了视觉导航、激光导航、卫星导航和路标导航等机器人导航技术,分析了不同类型的机器人导航技术在特定应用场景下的导航精度、实时性、适应性。根据这些导航技术的特点,结合在梅州市金绿现代农业发展有限公司室内养殖场开展的导航技术试验结果,指出了在室内养殖场内应用单一导航技术存在的问题,并展望多种导航方法信息融合的导航技术在室内养殖场的应用前景,期望为突破机器人饲喂、运输、采摘关键技术,解决制约农业智能化、无人化发展难题提供思路。     

农业机器人视觉导航中多分辨率路径识别

针对非结构化的农田自然环境，提出农业机器人视觉导航时的多分辨率路径识别算法。首先探讨了用于路径识别的适宜的彩色特征，然后基于小波变换分析了多分辨率边缘检测过程，最后结合跟踪路径的特点融合了多分辨率检测结果。油菜地图像的处理结果表明了该算法的有效性。     

全国首台轨道式变电站巡检机器人投入试运行

2012年春节期间,一台轨道式巡检机器人在辽宁鞍山220kV王铁变电站投入试运行。这是全国首台轨道式变电站巡检机器人,其代替人工巡视变电站线路,可节省人力,保障人身安全,并且比其他类型巡检机器人更具稳定性和实用性。     

南网首个无轨化智能巡检机器人正式投运

2013年12月5日,中山供电局500kV桂山巡维中心正式招聘了一位“新同事”——智能巡检机器人。将无轨化智能巡检机器人投入到设备巡视工作,在南方电网公司属首例。