遙操作電力巡檢機(jī)器人研究
發(fā)布時間:2021-05-06 19:27
現(xiàn)代社會生活中,電力能源與工業(yè)生產(chǎn)、民眾生活息息相關(guān)。電力檢修工作成為了保障變電站正常運行、確保電力供應(yīng)安全的重要手段。然而,變電站所處地理環(huán)境復(fù)雜,部分變電站處于偏遠(yuǎn)山區(qū),僅依靠人力的運維作業(yè)難以滿足變電站的檢修需求。因此開發(fā)變電站巡檢機(jī)器人,利用機(jī)器設(shè)備代替人工運維檢修,可有效提高工作效率,保障電力安全生產(chǎn)供應(yīng)。本文從已有的變電站巡檢機(jī)器人研究現(xiàn)狀出發(fā),考慮其自動化程度不高,替代性不強的問題,綜合機(jī)器人遙操作前沿技術(shù),設(shè)計開發(fā)具備設(shè)備操作檢修能力的遙操作電力巡檢機(jī)器人系統(tǒng)。本文的主要研究工作如下:首先,參考巡檢機(jī)器人與遙操作機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計研究遙操作電力巡檢機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu),對系統(tǒng)模塊進(jìn)行功能劃分。從軟硬件兩方面分別設(shè)計構(gòu)思了系統(tǒng)組成。結(jié)合機(jī)器人工作環(huán)境,采用無線局域網(wǎng)通信架構(gòu)搭建通信系統(tǒng),比較甄選常見的TCP(Transmission Control Protoco)與UDP(User Datagram Protocol)通信協(xié)議,根據(jù)協(xié)議特點設(shè)計開發(fā)了系統(tǒng)的通信模塊。并通過實驗測試驗證通信系統(tǒng)功能。其次,針對典型的指針儀表巡檢功能,研究探索了以Hough變換為核心算法的指針儀...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 巡檢機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 遙操作機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容
第二章 遙操作電力巡檢機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計
2.1 引言
2.2 系統(tǒng)整體模塊設(shè)計
2.2.1 系統(tǒng)硬件模塊設(shè)計
2.2.2 系統(tǒng)軟件模塊設(shè)計
2.3 系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
2.3.1 無線局域網(wǎng)簡介
2.3.2 無線局域網(wǎng)搭建
2.3.3 通信協(xié)議分析與設(shè)計
2.3.4 通信功能實驗測試
2.4 本章小結(jié)
第三章 指針式儀表圖像識別技術(shù)研究
3.1 引言
3.2 圖像識別技術(shù)
3.2.1 圖像處理技術(shù)特點
3.2.2 指針儀表圖像識別硬件模塊
3.3 圖像預(yù)處理操作
3.3.1 灰度化與二值化處理
3.3.2 濾波處理
3.3.3 邊緣檢測
3.4 指針識別算法
3.5 圖像處理算法仿真測試
3.6 本章小結(jié)
第四章 電力機(jī)器人遙操作技術(shù)研究
4.1 引言
4.2 遙操作手臂設(shè)計搭建
4.2.1 仿ABB工業(yè)手臂搭建
4.2.2 關(guān)節(jié)舵機(jī)結(jié)構(gòu)及原理
4.3 機(jī)械臂運動學(xué)模型與控制
4.3.1 空間描述與坐標(biāo)變換原理
4.3.2 機(jī)械臂物理建模
4.3.3 正運動學(xué)控制仿真
4.3.4 逆運動學(xué)控制仿真
4.4 機(jī)械臂視覺伺服控制
4.4.1 視覺圖像采集分析
4.4.2 伺服控制
4.5 本章小結(jié)
第五章 實驗平臺的搭建與實驗測試
5.1 引言
5.2 上位機(jī)操作界面設(shè)計
5.2.1 上位機(jī)功能界面設(shè)計
5.2.2 上位機(jī)功能模塊設(shè)計
5.3 電力遙操作巡檢機(jī)器人測試實驗
5.3.1 實驗移動平臺測試結(jié)果與分析
5.3.2 商用平臺實驗測試結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文研究工作總結(jié)
6.2 對后續(xù)工作的展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
致謝
本文編號:3172489
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 巡檢機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 遙操作機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容
第二章 遙操作電力巡檢機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計
2.1 引言
2.2 系統(tǒng)整體模塊設(shè)計
2.2.1 系統(tǒng)硬件模塊設(shè)計
2.2.2 系統(tǒng)軟件模塊設(shè)計
2.3 系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
2.3.1 無線局域網(wǎng)簡介
2.3.2 無線局域網(wǎng)搭建
2.3.3 通信協(xié)議分析與設(shè)計
2.3.4 通信功能實驗測試
2.4 本章小結(jié)
第三章 指針式儀表圖像識別技術(shù)研究
3.1 引言
3.2 圖像識別技術(shù)
3.2.1 圖像處理技術(shù)特點
3.2.2 指針儀表圖像識別硬件模塊
3.3 圖像預(yù)處理操作
3.3.1 灰度化與二值化處理
3.3.2 濾波處理
3.3.3 邊緣檢測
3.4 指針識別算法
3.5 圖像處理算法仿真測試
3.6 本章小結(jié)
第四章 電力機(jī)器人遙操作技術(shù)研究
4.1 引言
4.2 遙操作手臂設(shè)計搭建
4.2.1 仿ABB工業(yè)手臂搭建
4.2.2 關(guān)節(jié)舵機(jī)結(jié)構(gòu)及原理
4.3 機(jī)械臂運動學(xué)模型與控制
4.3.1 空間描述與坐標(biāo)變換原理
4.3.2 機(jī)械臂物理建模
4.3.3 正運動學(xué)控制仿真
4.3.4 逆運動學(xué)控制仿真
4.4 機(jī)械臂視覺伺服控制
4.4.1 視覺圖像采集分析
4.4.2 伺服控制
4.5 本章小結(jié)
第五章 實驗平臺的搭建與實驗測試
5.1 引言
5.2 上位機(jī)操作界面設(shè)計
5.2.1 上位機(jī)功能界面設(shè)計
5.2.2 上位機(jī)功能模塊設(shè)計
5.3 電力遙操作巡檢機(jī)器人測試實驗
5.3.1 實驗移動平臺測試結(jié)果與分析
5.3.2 商用平臺實驗測試結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文研究工作總結(jié)
6.2 對后續(xù)工作的展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
致謝
本文編號:3172489
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