基于激光点云数据的变电站巡检机器人导航方法研究

发布时间：2017-11-24 21:16

  本文关键词：基于激光点云数据的变电站巡检机器人导航方法研究

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【摘要】：变电站的正常安全运行关系到国计民生方方面面,为保障变电站的安全正常运行需要进行日常巡检,检测出变电站中某些设备可能存在的故障并能够及时处理。目前,变电站的绝大多数巡检工作还主要还是由巡检人员手工操作。变电站的巡检数据不仅数量很大而且非常繁杂,由于受到变电站巡检工作人员的技术水平等各多方面因素的制约,无法保障对变电站每次都做到全面有效的巡检,容易出现遗漏、误检等现象,另外在遇到恶劣的自然现象时,如雨雪、高温等天气,更是无法保障巡检工作的有效性。同时,变电站巡检工作负荷较重,还存在安全隐患。针对手工巡检方式的不足之处,本文提出了一种导航方法可以有效的提高巡检效率。本文对变电站巡检机器人导航方法进行了深入的研究,主要研究工作分为以下几个方面。首先,本文的研究实验平台是一个搭载了二维激光测距仪Hokuyo UTM 30LX的四轮移动机器人。其次,分析了变电站激光点云数据的特点,在ICP算法的基础上结合了概率论方法,提出了IRI_SLAM算法实现实时同步定位与地图构建。然后,在IRI_SLAM算法构建出的地图基础上,针对变电站环境的地图特征,提出了路径规划算法IRIPathplanning,规划出一条到目标位置的最优路径。最后,整合了IRI_SLAM算法和IRIPathplanning算法,研究出一个导航系统IRI_Nav,并在实际的变电站环境中进行实验。实验结果表明,本文提出的导航系统不仅达到精确导航的目的,而且比传统方法更加准确和有效。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41;TM63

【参考文献】

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1 张小国;王庆;万德钧;;基于路网拓扑特性及先验知识的地图匹配算法[J];东南大学学报(自然科学版);2006年04期

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本文编号：1223647