發(fā)布時(shí)間：2021-07-24 12:23

　　變電站智能巡檢機(jī)器人作為近幾年來(lái)替代針對(duì)變電站傳統(tǒng)人工巡檢方式的智能化解決方案,已在上百座變電站進(jìn)行安裝部署。相較于傳統(tǒng)的人工巡檢方式,變電站智能巡檢機(jī)器人減輕了技術(shù)人員的工作強(qiáng)度,降低了人工在變電站高危環(huán)境下工作的危險(xiǎn)性及人力成本,解決了巡檢結(jié)果好壞與巡檢人員技術(shù)水平相關(guān)的問(wèn)題。變電站巡檢機(jī)器人完成巡檢作業(yè)的前提是能夠精確的導(dǎo)航。目前主流的變電站智能巡檢機(jī)器人通過(guò)搭載高精度的激光雷達(dá)傳感器進(jìn)行導(dǎo)航,該方法導(dǎo)航精度高,卻無(wú)法識(shí)別障礙物種類,嚴(yán)重影響巡檢機(jī)器人的巡檢性能及效率。因此,本文針對(duì)變電站智能巡檢機(jī)器人導(dǎo)航設(shè)計(jì)一款基于多傳感器融合的變電站巡檢機(jī)器人導(dǎo)航輔助模塊。該模塊將激光雷達(dá)傳感器、可見(jiàn)光傳感器及慣性測(cè)量單元傳感器信息進(jìn)行融合,使得巡檢機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對(duì)所處環(huán)境的自主理解,從而提高巡檢機(jī)器人的導(dǎo)航精度。本文所研究的主要工作內(nèi)容概括如下:1.變電站巡檢機(jī)器人導(dǎo)航輔助模塊需求分析。結(jié)合變電站真實(shí)環(huán)境,對(duì)變電站巡檢機(jī)器人的作業(yè)環(huán)境進(jìn)行分析。同時(shí)結(jié)合傳統(tǒng)導(dǎo)航方式存在的不足,確定變電站巡檢機(jī)器人導(dǎo)航的必要性及重要性,最終確定導(dǎo)航輔助模塊的設(shè)計(jì)需求;2.導(dǎo)航輔助模塊多傳感器融合算法設(shè)計(jì)。算法部分... 

【文章來(lái)源】：西華大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)人工巡檢Fig.1.1Traditionalmanualinspection

基于多傳感器融合的巡檢機(jī)器人導(dǎo)航輔助模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4方式安裝于機(jī)器人底部。同時(shí)，在變電站中巡檢機(jī)器人的巡檢路線上預(yù)先繪制藍(lán)色視覺(jué)引導(dǎo)線作為機(jī)器人巡檢的引導(dǎo)軌跡線。巡檢機(jī)器人通過(guò)循跡視覺(jué)傳感器對(duì)其進(jìn)行拍攝，通過(guò)圖像處理及中值濾波后，由算法計(jì)算出引導(dǎo)線的中心線。通過(guò)判斷巡檢機(jī)器人與引導(dǎo)線中心線的相對(duì)位置引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行導(dǎo)航。同時(shí)，學(xué)者趙坤等還提出設(shè)計(jì)不同的路面標(biāo)識(shí)來(lái)引導(dǎo)變電站巡檢機(jī)器人進(jìn)行導(dǎo)航的方法[52]。在該方法中，研究者在路面噴涂黑色直行標(biāo)志、右轉(zhuǎn)標(biāo)志、左轉(zhuǎn)標(biāo)志及停車(chē)標(biāo)志，四種標(biāo)志如圖1.2所示。圖1.2路面標(biāo)志Fig.1.2Roadsigns通過(guò)對(duì)拍攝到的視覺(jué)標(biāo)志進(jìn)行灰度處理、二值化處理、傅里葉變換及中值濾波，使得視覺(jué)標(biāo)志特征更加清晰。同時(shí)利用LABVIEW編程對(duì)處理后的視覺(jué)標(biāo)志進(jìn)行OCR識(shí)別，最終使得變電站巡檢機(jī)器人可以按既定軌跡進(jìn)行導(dǎo)航。學(xué)者楊森等提出了與學(xué)者趙坤類似的變電站巡檢機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航方法[53]。在該方法中，視覺(jué)傳感器安裝于巡檢機(jī)器人前部，視覺(jué)導(dǎo)航軌道線使用寬度為15cm的黃色標(biāo)線。同時(shí)，在巡檢機(jī)器人需要停止的點(diǎn)位，設(shè)置如圖1.3所示�？课粯�(biāo)識(shí)。圖1.3機(jī)器人�？课粯�(biāo)識(shí)Fig.1.3Stopsignforrobota.直行標(biāo)志b.右轉(zhuǎn)標(biāo)志c.左轉(zhuǎn)標(biāo)志d.停車(chē)標(biāo)志

基于多傳感器融合的巡檢機(jī)器人導(dǎo)航輔助模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4方式安裝于機(jī)器人底部。同時(shí)，在變電站中巡檢機(jī)器人的巡檢路線上預(yù)先繪制藍(lán)色視覺(jué)引導(dǎo)線作為機(jī)器人巡檢的引導(dǎo)軌跡線。巡檢機(jī)器人通過(guò)循跡視覺(jué)傳感器對(duì)其進(jìn)行拍攝，通過(guò)圖像處理及中值濾波后，由算法計(jì)算出引導(dǎo)線的中心線。通過(guò)判斷巡檢機(jī)器人與引導(dǎo)線中心線的相對(duì)位置引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行導(dǎo)航。同時(shí)，學(xué)者趙坤等還提出設(shè)計(jì)不同的路面標(biāo)識(shí)來(lái)引導(dǎo)變電站巡檢機(jī)器人進(jìn)行導(dǎo)航的方法[52]。在該方法中，研究者在路面噴涂黑色直行標(biāo)志、右轉(zhuǎn)標(biāo)志、左轉(zhuǎn)標(biāo)志及停車(chē)標(biāo)志，四種標(biāo)志如圖1.2所示。圖1.2路面標(biāo)志Fig.1.2Roadsigns通過(guò)對(duì)拍攝到的視覺(jué)標(biāo)志進(jìn)行灰度處理、二值化處理、傅里葉變換及中值濾波，使得視覺(jué)標(biāo)志特征更加清晰。同時(shí)利用LABVIEW編程對(duì)處理后的視覺(jué)標(biāo)志進(jìn)行OCR識(shí)別，最終使得變電站巡檢機(jī)器人可以按既定軌跡進(jìn)行導(dǎo)航。學(xué)者楊森等提出了與學(xué)者趙坤類似的變電站巡檢機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航方法[53]。在該方法中，視覺(jué)傳感器安裝于巡檢機(jī)器人前部，視覺(jué)導(dǎo)航軌道線使用寬度為15cm的黃色標(biāo)線。同時(shí)，在巡檢機(jī)器人需要停止的點(diǎn)位，設(shè)置如圖1.3所示�？课粯�(biāo)識(shí)。圖1.3機(jī)器人�？课粯�(biāo)識(shí)Fig.1.3Stopsignforrobota.直行標(biāo)志b.右轉(zhuǎn)標(biāo)志c.左轉(zhuǎn)標(biāo)志d.停車(chē)標(biāo)志

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于四線激光雷達(dá)的道路檢測(cè)與跟蹤[D]. 楊象軍.浙江大學(xué) 2013
[4]基于單線激光雷達(dá)的道路特征檢測(cè)[D]. 史鵬波.南京理工大學(xué) 2013
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本文編號(hào)：3300645