研究与开发
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智能电力线路巡检机器人的设计与实施
钱丹杨1 , 周卫华1 , 帅学超2
1.台州职业技术学院,浙江 台州 318000; 2.杭州电子科技大学,杭州 310018
Design and implementation of intelligent power line inspection robot
QIAN Danyang1 , ZHOU Weihua1 , SHUAI Xuechao2
1. Taizhou Vocational & Technical College, Taizhou, Zhejiang 318000; 2. Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018
摘要 本文提出一种智能电力线路巡检机器人的设计与实施方案。首先,分析线路巡检机器人的功能需求,采用轻量化设计思路,提出线路巡检机器人的结构设计方案,使其具有自主行走、越障、爬坡等功能;其次,设计基于机器人操作系统(ROS)的电气控制平台,实时获取三维激光点云、定位定姿系统(POS)数据、正射数字影像等;然后,融合三维激光、位姿、视觉等数据,设计数据融合方法;最后,对制作的实验样机进行性能测试,结果表明相关参数能够满足工程应用研究的要求。
关键词 :
巡检机器人 ,
越障 ,
故障识别 ,
数据融合
Abstract :A design and implementation scheme of intelligent power line patrol robot is proposed. Firstly, the functional requirements of the line patrol robot are analyzed. Using the lightweight design idea, the structural design scheme of the line patrol robot is proposed, which has the functions of autonomous walking, obstacle climbing, slope climbing and so on. Secondly, an electrical control platform based on robot operating system (ROS) is designed to obtain 3D laser point cloud, position and orientation system (POS) data, digital image and other data in real time. Thirdly, the data fusion method is designed by fusing 3D laser, pose, vision and other data. Finally, after testing, the performance parameters of the experimental prototype can meet the requirements of engineering application research.
Key words :
inspection robot
obstacle crossing
fault identification
data fusion
收稿日期: 2022-02-10
基金资助: 2021年浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划(2021R481001); 台州市科技计划项目(21gya34)
作者简介 : 钱丹杨(2001—),浙江杭州人,主要从事电气控制方面的研究工作。
引用本文:
钱丹杨, 周卫华, 帅学超. 智能电力线路巡检机器人的设计与实施[J]. 电气技术, 2022, 23(7): 46-49.
QIAN Danyang, ZHOU Weihua, SHUAI Xuechao. Design and implementation of intelligent power line inspection robot. Electrical Engineering, 2022, 23(7): 46-49.
链接本文:
https://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2022/V23/I7/46
[1] 张沛, 田佳鑫, 谢桦. 计及多个风场预测误差的电力系统风险快速计算方法[J]. 电工技术学报, 2021, 36(9): 1876-1887. [2] 王怡爽, 苑朝, 翟永杰. 一种新型架空输电线路巡检机器人的机构设计[J]. 西北工业大学学报, 2020, 38(5): 1105-1111. [3] 沈周丽, 李锐华, 胡波. 基于负序电压前馈的改进型柔性直流输电系统有功功率控制策略[J]. 电气技术, 2021, 22(11): 1-6. [4] 朱兴龙, 王洪光, 房立金, 等. 输电线路巡检机器人行走动力特性与位姿分析[J]. 机械工程学报, 2006, 42(12): 143-149. [5] 魏永乐, 房立金. 双臂巡检机器人沿输电线路行走特性研究[J]. 北京理工大学学报, 2019, 39(8): 813-818. [6] 薛栋良. 高压线路抱臂式巡检机器人越塔规划及辅助金具设计[J]. 电气工程学报, 2019, 14(4): 106-112. [7] 王吉岱, 徐希清. 巡检机器人传感器容错控制技术的研究[J]. 现代制造技术与装备, 2016(8): 134-137. [8] 袁丹鹤, 杜玉晓, 江鑫, 等. 基于ROS的人形机器人建模与仿真[J]. 自动化与信息工程, 2020, 41(6): 6-12. [9] 朱建军, 张博文, 王明园. 基于ROS的机械臂建模与路径规划仿真[J]. 科学技术创新, 2021(19): 180-181. [10] 王添乐, 李永光, 南东亮, 等. 基于智能变电站远动通信的自动对点调试系统[J]. 电气技术, 2021, 22(9): 41-45. [11] 雷怡琴, 孙兆龙, 叶志浩, 等. 电力系统负荷非侵入式监测方法研究[J]. 电工技术学报, 2021, 36(11): 2288-2297. [12] 易琳, 王柯, 钱金菊. 搭载于无人机的电力廊道数据采集系统设计[J]. 广东电力, 2020, 33(4): 120-125.
[1]
方正刚. 基于通道融合的Res-CNN-LSTM电网虚假数据注入攻击检测 [J]. 电气技术, 2024, 25(3): 11-17.
[2]
李辉, 吴海, 胡国, 鲍柏舟. 基于GOOSE通信技术的直流配电网分布式区域保护方法 [J]. 电气技术, 2022, 23(4): 70-75.
[3]
王可, 赵瑞锋, 李波, 李世明. 配电云平台的决策级数据融合及其并行化 [J]. 电气技术, 2021, 22(7): 89-94.
[4]
路军, 王梓耀, 余涛. 基于朴素贝叶斯和D-S证据理论的多时空数据融合 [J]. 电气技术, 2019, 20(11): 27-32.
[5]
邵嶽. 基于Kharitonov理论的巡检机器人关节电机鲁棒控制 [J]. 电气技术, 2018, 19(4): 19-27.
[6]
李辉, 郭昊, 李稳, 何龙飞, 隆晨海. 越障式单/双线电动飞车的设计与应用 [J]. 电气技术, 2016, 17(8): 95-98.
[7]
朱森, 孙鹏. 基于周波分析法的串联型故障电弧诊断技术 [J]. 电气技术, 2016, 17(2): 46-48.
[8]
邵嶽. 高压巡检机器人H ∞ 鲁棒控制器设计 [J]. 电气技术, 2016, 17(1): 66-71.