巡线机器人状态检测与越障规划技术研究

发布时间：2025-07-19 04:01

　　巡线机器人作为一种能够代替人工进行线路巡检作业的移动平台,能显著提高巡检的效率,降低工人的劳动强度。然而,输电线路结构复杂,机器人面对线路各种障碍,难以实现自主巡检。因此,研究巡线机器人状态检测与越障规划技术,是实现机器人自主作业的关键技术之一。本文在充分调研国内外巡线机器人状态检测与越障技术研究状况的基础上,采用分布式交互运动控制结构,将多传感器信息融合技术应用到巡线机器人状态检测与越障规划中,设计出全局环境下的线路识别与定位模型、局部障碍识别模型和本体状态检测系统。依据状态检测的信息,准确识别出障碍类型及机器人姿态,为实现机器人自主越障提供了引导条件。根据机器人环境识别与定位模型及机器人姿态,结合有限状态机理论,通过对机器人状态检测信息的离散与融合,建立出以状态检测信息为迁移条件的越障运动有限状态机,对巡线机器人穿越防震锤、跨越悬垂线夹、攀爬跨越耐张塔进行了详细的运动规划和有限状态机设计。在完成以上工作的基础上,通过仿真分析及物理样机在模拟线路上的实验,验证了机器人状态检测系统的准确性和越障规划的合理性。本文对巡线机器人状态检测与越障规划技术的研究,提高了巡线机器人状态检测的准确性和...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 移动机器人状态检测技术的研究现状
    1.3 巡线机器人越障规划技术的研究现状
    1.4 论文主要研究内容
    1.5 本章小结
2 多传感器信息融合与有限状态机理论
    2.1 多传感器信息融合简介
    2.2 多传感器信息融合的原理和层次
    2.3 多传感器信息融合的结构
    2.4 有限状态机(FSM)理论
    2.5 有限状态机的描述方法及开发工具
    2.6 本章小结
3 基于多传感器信息融合的机器人状态检测系统设计
    3.1 巡线机器人作业环境描述
    3.2 巡线机器人机械结构介绍
    3.3 巡线机器人控制系统设计
    3.4 巡线机器人状态检测系统设计
    3.5 本章小结
4 基于状态检测信息的机器人自主越障运动规划
    4.1 引言
    4.2 巡线机器人运动控制建模
    4.3 巡线机器人基本任务分解
    4.4 机器人状态信息分类
    4.5 机器人越障运动规划与有限状态机设计
    4.6 本章小结
5 仿真分析与实验验证
    5.1 引言
    5.2 越障运动有限状态机仿真分析
    5.3 机器人控制系统搭建与实验条件介绍
    5.4 巡线机器人状态检测与越障控制实验
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 主要创新点
    6.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事科学研究和获奖情况
学位论文数据集



本文编号：4057947