遥操作电力巡检机器人研究

发布时间：2021-05-06 19:27

　　现代社会生活中,电力能源与工业生产、民众生活息息相关。电力检修工作成为了保障变电站正常运行、确保电力供应安全的重要手段。然而,变电站所处地理环境复杂,部分变电站处于偏远山区,仅依靠人力的运维作业难以满足变电站的检修需求。因此开发变电站巡检机器人,利用机器设备代替人工运维检修,可有效提高工作效率,保障电力安全生产供应。本文从已有的变电站巡检机器人研究现状出发,考虑其自动化程度不高,替代性不强的问题,综合机器人遥操作前沿技术,设计开发具备设备操作检修能力的遥操作电力巡检机器人系统。本文的主要研究工作如下:首先,参考巡检机器人与遥操作机器人系统结构,设计研究遥操作电力巡检机器人系统结构,对系统模块进行功能划分。从软硬件两方面分别设计构思了系统组成。结合机器人工作环境,采用无线局域网通信架构搭建通信系统,比较甄选常见的TCP（Transmission Control Protoco）与UDP（User Datagram Protocol）通信协议,根据协议特点设计开发了系统的通信模块。并通过实验测试验证通信系统功能。其次,针对典型的指针仪表巡检功能,研究探索了以Hough变换为核心算法的指针仪... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 巡检机器人发展现状
        1.2.2 遥操作机器人发展现状
    1.3 本文的研究内容
第二章 遥操作电力巡检机器人系统设计
    2.1 引言
    2.2 系统整体模块设计
        2.2.1 系统硬件模块设计
        2.2.2 系统软件模块设计
    2.3 系统通信网络设计
        2.3.1 无线局域网简介
        2.3.2 无线局域网搭建
        2.3.3 通信协议分析与设计
        2.3.4 通信功能实验测试
    2.4 本章小结
第三章 指针式仪表图像识别技术研究
    3.1 引言
    3.2 图像识别技术
        3.2.1 图像处理技术特点
        3.2.2 指针仪表图像识别硬件模块
    3.3 图像预处理操作
        3.3.1 灰度化与二值化处理
        3.3.2 滤波处理
        3.3.3 边缘检测
    3.4 指针识别算法
    3.5 图像处理算法仿真测试
    3.6 本章小结
第四章 电力机器人遥操作技术研究
    4.1 引言
    4.2 遥操作手臂设计搭建
        4.2.1 仿ABB工业手臂搭建
        4.2.2 关节舵机结构及原理
    4.3 机械臂运动学模型与控制
        4.3.1 空间描述与坐标变换原理
        4.3.2 机械臂物理建模
        4.3.3 正运动学控制仿真
        4.3.4 逆运动学控制仿真
    4.4 机械臂视觉伺服控制
        4.4.1 视觉图像采集分析
        4.4.2 伺服控制
    4.5 本章小结
第五章 实验平台的搭建与实验测试
    5.1 引言
    5.2 上位机操作界面设计
        5.2.1 上位机功能界面设计
        5.2.2 上位机功能模块设计
    5.3 电力遥操作巡检机器人测试实验
        5.3.1 实验移动平台测试结果与分析
        5.3.2 商用平台实验测试结果
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文研究工作总结
    6.2 对后续工作的展望
参考文献
攻读硕士期间的研究成果
致谢



本文编号：3172489