基于視覺的電力線除冰機(jī)器人越障抓線控制.pdf

1、高壓電力線路的穩(wěn)定安全運(yùn)行是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的基本保障，然而在冰雪天氣下，常常會引發(fā)因高壓架空電力線覆冰嚴(yán)重導(dǎo)致的倒塔斷電等事故。隨著人工智能的發(fā)展及在各領(lǐng)域的應(yīng)用，對社會產(chǎn)生了很多積極的作用，將智能機(jī)器人引入到對電力線路進(jìn)行除冰工作，是人工智能發(fā)展應(yīng)用的又一個重要方向，具有積極的意義。
　　本文首先回顧了近年來一些將機(jī)器人應(yīng)用到電力線作業(yè)上的研究案例，并介紹了現(xiàn)階段電力線除冰機(jī)器人研究成果以及仍存在的一些問題。針對除冰機(jī)器

2、人在電力線上自主越障的視覺控制方法進(jìn)行研究，介紹了湖南大學(xué)特種機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的三臂式除冰機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)，并建立了其運(yùn)動學(xué)控制模型。對于越障過程中機(jī)器人對電力線的定位問題，提出兩種基于紋理特征的電力線定位方法。一種是根據(jù)Gabor濾波器在對紋理增強(qiáng)和分割中的優(yōu)勢，將其引入對監(jiān)控相機(jī)圖像中的電力線紋理區(qū)域進(jìn)行增強(qiáng)和分割，以此實(shí)現(xiàn)電力線的定位效果;另一種方法則是根據(jù)LBP算子對紋理特征敏感性的特點(diǎn)，建立圖像的LBP圖譜，通過直方圖統(tǒng)計與模糊

3、C均值聚類的方法，提取出具有相似的紋理特征的區(qū)域，同樣實(shí)現(xiàn)了對電力線的定位效果。
　　最后，對于除冰機(jī)器人越障中的自主抓線控制問題，設(shè)計了三種基于圖像特征的伺服控制方法。首先，對除冰機(jī)器人抓線運(yùn)動的實(shí)際問題進(jìn)行分析，選擇出與之相適應(yīng)的圖像特征量，并推導(dǎo)出了基于圖像特征量的雅克比矩陣，建立起傳統(tǒng)伺服控制方法在除冰機(jī)器人機(jī)械臂抓線問題上的應(yīng)用;然后改進(jìn)傳統(tǒng)伺服控制方法，引入小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)替代圖像雅克比矩陣的復(fù)雜求解，簡化了視覺伺服控制系