基于机器视觉的变电站巡检机器人导航定位技术
发布时间：2021-01-18 02:05
变电站是电力网中的重要组成部分,是输、配电之间的集结点。定期对变电站的电力设备进行巡视,是其安全稳定运行的重要保证。随着变电站自动化水平的不断提高,传统的人工巡检作业方式正在逐步地被移动机器人巡检作业方式所取代。变电站巡检机器人完成任务的重要前提是其必须具备在复杂环境下自主移动的功能,而巡检机器人的导航定位技术正是实现这一功能的关键技术。所以,本文在机器视觉的基础上对变电站巡检机器人如何实现导航、定位功能进行了相应研究,研究主要内容如下:根据变电站巡检的实际情况,本文分析了巡检机器人的功能需求,设计了变电站巡检机器人的系统结构,采用了一种基于机器视觉的导航定位方案,包括循线导航和“二进制圆环码路标标识+单目视觉测距法”组合定位。通过循线导航模拟实验、圆环码读取仿真实验和单目视觉测距实验,验证了本文所提出的视觉导航定位方案的可行性。巡检机器人视觉循线导航的实现过程由以下三个部分组成:1、图像预处理部分,介绍了图像色彩分割、图像二值化处理、图像降噪滤波等技术,通过实验分析,制定了符合本文要求的图像预处理流程。2、引导轨线检测部分,利用边缘检测算子检测出引导轨线的两边缘线,结合改进的行列联合...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1日本1980年研制的变电站巡检机器人Fig.1SubstationinspectionrobotdevelopedbyJapanin1980
图1 日本1980 年研制的变电站巡检机器人Fig.1SubstationinspectionrobotdevelopedbyJapanin1980图2 加拿大魁北克水电站研制的变电站巡检机器人Fig.2SubstationinspectionrobotdevelopedbyQuebecHydroelectricStationinCanada在 2008 年，巴西圣保罗大学基于高空引导轨道线，研制出了一种巡检机器人，如图 3所示，其专门用于监测站内电力设备的热电变化[12]。图3 巴西圣保罗大学研制的巡检机器人Fig.3InspectionrobotdevelopedbytheUniversityofSaoPaulo,Brazil相较于国外而言，我国对于变电站巡检机器人的研究起步较晚。我国最早是于 1999 年
[12]。图3 巴西圣保罗大学研制的巡检机器人Fig.3InspectionrobotdevelopedbytheUniversityofSaoPaulo,Brazil相较于国外而言，我国对于变电站巡检机器人的研究起步较晚。我国最早是于 1999 年
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二维码的单目视觉测距移动机器人定位研究[J]. 罗高,袁亮. 组合机床与自动化加工技术. 2017(10)
[2]轮式移动机器人单目视觉的目标测距方法[J]. 肖大伟,翟军勇. 计算机工程. 2017(04)
[3]变电站巡检机器人关键技术及其适用性研究[J]. 杨俊,黄礼华,张立平. 湖北电力. 2017(01)
[4]移动机器人在高压变电站中的应用[J]. 鲁守银,张营,李建祥,慕世友. 高电压技术. 2017(01)
[5]基于柔性形态学的抗噪彩色图像边缘检测[J]. 刘燕妮,张贵仓,安静. 兰州大学学报(自然科学版). 2016(01)
[6]基于视觉导航的变电站智能巡检机器人的研究[J]. 张伟,龚娇龙,张惠芳,张春晖,王朋. 陕西电力. 2015(06)
[7]变电站智能巡检机器人研究综述[J]. 龚勤慧. 泸州职业技术学院学报. 2015(02)
[8]变电站巡检机器人研究现状综述[J]. 杨旭东,黄玉柱,李继刚,李丽,李北斗. 山东电力技术. 2015(01)
[9]机器人视觉导航路径节点的编码与识别[J]. 厉广伟,夏英杰,王宁,李金屏. 济南大学学报(自然科学版). 2015(04)
[10]智能车图像处理与识别算法研究[J]. 刘嘉豪,刘海刚,张建伟,关天洛. 工业控制计算机. 2014(08)
硕士论文
[1]基于机器视觉的无人机电力巡线技术研究[D]. 李高磊.安徽理工大学 2016
[2]基于单目视觉的目标物定位算法研究[D]. 王鑫.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于单目视觉的轮式移动机器人目标测距及跟踪研究[D]. 肖大伟.东南大学 2016
[4]变电站定轨自主巡视机器人系统研究[D]. 柳斐.华中科技大学 2015
[5]变电站巡检机器人视觉导航与路径规划的研究[D]. 汤旭.扬州大学 2015
[6]变电站智能巡检机器人视觉导航方法研究[D]. 赵坤.华北电力大学 2014
[7]基于立体视觉的移动机器人定位方法研究[D]. 李嘉璐.天津理工大学 2014
[8]车位图像畸变的矫正与拼接研究[D]. 赵兴彩.北方工业大学 2013
[9]交通标志检测与跟踪算法研究[D]. 李贺.北京交通大学 2013
[10]基于机器视觉的边缘检测算法研究与应用[D]. 张少伟.上海交通大学 2013
本文编号：2984048
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1日本1980年研制的变电站巡检机器人Fig.1SubstationinspectionrobotdevelopedbyJapanin1980
图1 日本1980 年研制的变电站巡检机器人Fig.1SubstationinspectionrobotdevelopedbyJapanin1980图2 加拿大魁北克水电站研制的变电站巡检机器人Fig.2SubstationinspectionrobotdevelopedbyQuebecHydroelectricStationinCanada在 2008 年，巴西圣保罗大学基于高空引导轨道线，研制出了一种巡检机器人，如图 3所示，其专门用于监测站内电力设备的热电变化[12]。图3 巴西圣保罗大学研制的巡检机器人Fig.3InspectionrobotdevelopedbytheUniversityofSaoPaulo,Brazil相较于国外而言，我国对于变电站巡检机器人的研究起步较晚。我国最早是于 1999 年
[12]。图3 巴西圣保罗大学研制的巡检机器人Fig.3InspectionrobotdevelopedbytheUniversityofSaoPaulo,Brazil相较于国外而言，我国对于变电站巡检机器人的研究起步较晚。我国最早是于 1999 年
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二维码的单目视觉测距移动机器人定位研究[J]. 罗高,袁亮. 组合机床与自动化加工技术. 2017(10)
[2]轮式移动机器人单目视觉的目标测距方法[J]. 肖大伟,翟军勇. 计算机工程. 2017(04)
[3]变电站巡检机器人关键技术及其适用性研究[J]. 杨俊,黄礼华,张立平. 湖北电力. 2017(01)
[4]移动机器人在高压变电站中的应用[J]. 鲁守银,张营,李建祥,慕世友. 高电压技术. 2017(01)
[5]基于柔性形态学的抗噪彩色图像边缘检测[J]. 刘燕妮,张贵仓,安静. 兰州大学学报(自然科学版). 2016(01)
[6]基于视觉导航的变电站智能巡检机器人的研究[J]. 张伟,龚娇龙,张惠芳,张春晖,王朋. 陕西电力. 2015(06)
[7]变电站智能巡检机器人研究综述[J]. 龚勤慧. 泸州职业技术学院学报. 2015(02)
[8]变电站巡检机器人研究现状综述[J]. 杨旭东,黄玉柱,李继刚,李丽,李北斗. 山东电力技术. 2015(01)
[9]机器人视觉导航路径节点的编码与识别[J]. 厉广伟,夏英杰,王宁,李金屏. 济南大学学报(自然科学版). 2015(04)
[10]智能车图像处理与识别算法研究[J]. 刘嘉豪,刘海刚,张建伟,关天洛. 工业控制计算机. 2014(08)
硕士论文
[1]基于机器视觉的无人机电力巡线技术研究[D]. 李高磊.安徽理工大学 2016
[2]基于单目视觉的目标物定位算法研究[D]. 王鑫.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于单目视觉的轮式移动机器人目标测距及跟踪研究[D]. 肖大伟.东南大学 2016
[4]变电站定轨自主巡视机器人系统研究[D]. 柳斐.华中科技大学 2015
[5]变电站巡检机器人视觉导航与路径规划的研究[D]. 汤旭.扬州大学 2015
[6]变电站智能巡检机器人视觉导航方法研究[D]. 赵坤.华北电力大学 2014
[7]基于立体视觉的移动机器人定位方法研究[D]. 李嘉璐.天津理工大学 2014
[8]车位图像畸变的矫正与拼接研究[D]. 赵兴彩.北方工业大学 2013
[9]交通标志检测与跟踪算法研究[D]. 李贺.北京交通大学 2013
[10]基于机器视觉的边缘检测算法研究与应用[D]. 张少伟.上海交通大学 2013
本文编号：2984048
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