基于機器視覺的變電站巡檢機器人導(dǎo)航定位技術(shù).pdf

1、變電站是電力網(wǎng)中的重要組成部分，是輸、配電之間的集結(jié)點。定期對變電站的電力設(shè)備進行巡視，是其安全穩(wěn)定運行的重要保證。隨著變電站自動化水平的不斷提高，傳統(tǒng)的人工巡檢作業(yè)方式正在逐步地被移動機器人巡檢作業(yè)方式所取代。變電站巡檢機器人完成任務(wù)的重要前提是其必須具備在復(fù)雜環(huán)境下自主移動的功能，而巡檢機器人的導(dǎo)航定位技術(shù)正是實現(xiàn)這一功能的關(guān)鍵技術(shù)。所以，本文在機器視覺的基礎(chǔ)上對變電站巡檢機器人如何實現(xiàn)導(dǎo)航、定位功能進行了相應(yīng)研究，研究主要內(nèi)容如下

2、:
　　根據(jù)變電站巡檢的實際情況，本文分析了巡檢機器人的功能需求，設(shè)計了變電站巡檢機器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用了一種基于機器視覺的導(dǎo)航定位方案，包括循線導(dǎo)航和“二進制圓環(huán)碼路標(biāo)標(biāo)識+單目視覺測距法”組合定位。通過循線導(dǎo)航模擬實驗、圓環(huán)碼讀取仿真實驗和單目視覺測距實驗，驗證了本文所提出的視覺導(dǎo)航定位方案的可行性。
　　巡檢機器人視覺循線導(dǎo)航的實現(xiàn)過程由以下三個部分組成:1、圖像預(yù)處理部分，介紹了圖像色彩分割、圖像二值化處理、圖像降噪

3、濾波等技術(shù)，通過實驗分析，制定了符合本文要求的圖像預(yù)處理流程。2、引導(dǎo)軌線檢測部分，利用邊緣檢測算子檢測出引導(dǎo)軌線的兩邊緣線，結(jié)合改進的行列聯(lián)合掃描算法提取出引導(dǎo)軌線中心線的離散特征點，再通過最小二乘法對中心線的離散特征點進行擬合，得到引導(dǎo)軌線中心線。通過引導(dǎo)軌線檢測試驗，驗證了算法的有效性。3、引導(dǎo)軌線跟蹤控制部分，采用了一種基于虛擬定標(biāo)線的模糊控制算法，利用虛擬定標(biāo)線計算出模糊輸入量，再結(jié)合模糊控制策略表，推算出輸出控制量，實現(xiàn)對巡