變電站軌道機(jī)器人的高魯棒定位方法.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人在工業(yè)（如自動(dòng)化物流和巡檢）和民用（如智能車和家庭服務(wù)機(jī)器人）等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。軌道機(jī)器人作為移動(dòng)機(jī)器人的一種能夠很好地被應(yīng)用在變電站巡檢中，然而溫度與光照變化、電磁干擾等環(huán)境因素會(huì)嚴(yán)重影響其定位的精確性和可靠性。自定位技術(shù)是移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其魯棒性和精確性很大程度上決定了移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的工作效率和可靠性。
　　人工路標(biāo)輔助定位技術(shù)，是機(jī)器人自定位技術(shù)的一大類別。機(jī)器人通過傳感設(shè)備對(duì)布置在環(huán)境中的路標(biāo)進(jìn)行檢

2、測識(shí)別，并根據(jù)路標(biāo)檢測結(jié)果計(jì)算機(jī)器人當(dāng)前位姿。該類方法具有路標(biāo)特征穩(wěn)定、系統(tǒng)構(gòu)成簡單、魯棒性較強(qiáng)的優(yōu)勢，因而被廣泛應(yīng)用。
　　本研究針對(duì)現(xiàn)有人工路標(biāo)輔助定位技術(shù)中，人工路標(biāo)識(shí)別方法抗干擾能力弱問題，提出了基于離散式路標(biāo)組的機(jī)器人定位方法，并深入研究了不同路標(biāo)布置對(duì)該定位方法的魯棒性影響，進(jìn)而提出了路標(biāo)布置的優(yōu)化指標(biāo)。
　　之后分別提出了兩種路標(biāo)布置方法:基于啟發(fā)式算法的路標(biāo)布置方法和基于多元M序列的路標(biāo)布置方法。并通過仿真及

3、分析，對(duì)比了這兩種路標(biāo)布置和隨機(jī)生成的路標(biāo)布置下，機(jī)器人定位的魯棒性。
　　然后介紹了上述算法的實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用平臺(tái)—變電站軌道式巡檢機(jī)器人系統(tǒng)。著重介紹了該機(jī)器人系統(tǒng)中，機(jī)器人本體的軟硬件設(shè)計(jì)，包括:軌道系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
　　最后，在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下，利用軌道式機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了多組實(shí)驗(yàn)，包括機(jī)器人基本性能實(shí)驗(yàn)和機(jī)器人定位能力實(shí)驗(yàn)以及定位魯棒性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，軌道式巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的各項(xiàng)基本性能指標(biāo)滿足運(yùn)行要求