基于Pioneer 3-AT的變電站巡檢控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、變電站巡檢機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化巡檢的一種重要形式。設(shè)計(jì)方便穩(wěn)定可靠的機(jī)器人控制系統(tǒng)是使巡檢機(jī)器人正常工作，提高巡檢作業(yè)效率和質(zhì)量的有效手段。
　　論文在重慶市科委科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“變電站巡檢機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究及開發(fā)(CSTC2009AB2139)”的支持下，開展基于Pioneer3-AT移動(dòng)平臺(tái)的巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究。主要工作包括以下五個(gè)方面：
　?、俑鶕?jù)變電站的巡檢工作需求，構(gòu)建了基于Pioneer3-AT移動(dòng)平臺(tái)

2、的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)和避障系統(tǒng)。
　?、诨诳蛻舳?服務(wù)器(C/S:Client/Server)模型構(gòu)建了巡檢機(jī)器人本地控制系統(tǒng)?；贏rNetworking軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)了客戶端與服務(wù)器的連接與通訊，基于VS.2003MFC和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了控制中心界面并編程實(shí)現(xiàn)了對(duì)地圖和實(shí)時(shí)圖像的接收和操作。
　?、刍跒g覽器/服務(wù)器(B/S:Browser/Server)模型設(shè)計(jì)了巡檢機(jī)器人遠(yuǎn)程控

3、制系統(tǒng)。利用Windows下的IIS服務(wù)構(gòu)建Web服務(wù)器系統(tǒng)，利用視頻服務(wù)器進(jìn)行視頻的傳輸與處理，利用ASP.NET編寫友好的人機(jī)交互動(dòng)態(tài)頁(yè)面，利用ActiveX控件實(shí)現(xiàn)與服務(wù)端機(jī)器人實(shí)時(shí)交互。
　　④設(shè)計(jì)了基于局部任務(wù)的巡檢機(jī)器人直接控制系統(tǒng)，將工作人員控制操作標(biāo)記為局部任務(wù)命令序列發(fā)送給機(jī)器人，機(jī)器人根據(jù)檢測(cè)傳感器的輸入動(dòng)態(tài)調(diào)整和重新規(guī)劃局部任務(wù)序列，克服了時(shí)延對(duì)機(jī)器人直接控制帶來(lái)的影響與不確定性。
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4、任務(wù)的巡檢機(jī)器人監(jiān)督控制系統(tǒng)，將變電站巡檢要求標(biāo)記為全局任務(wù)。根據(jù)不同需求，工作人員可以對(duì)全局任務(wù)進(jìn)行制定、設(shè)置和修改，機(jī)器人根據(jù)全局任務(wù)要求自動(dòng)執(zhí)行巡檢任務(wù)，它的優(yōu)先級(jí)低于基于局部任務(wù)的直接控制模式，操作人員可以在需要的時(shí)候通過(guò)直接控制介入機(jī)器人全局任務(wù)運(yùn)行中，克服了機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中不能自主解決遇到的問題或者不能完全按照人的意識(shí)執(zhí)行的缺點(diǎn)。同時(shí)，在設(shè)定或修改某些具體設(shè)備巡檢要求的過(guò)程中需通過(guò)直接控制系統(tǒng)操作機(jī)器人實(shí)現(xiàn)。
　

5、　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用戶能夠通過(guò)本地控制中心準(zhǔn)確的控制和操作機(jī)器人執(zhí)行巡檢工作。遠(yuǎn)程控制中心可以方便無(wú)人值守或少人值守變電站的管理人員在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過(guò)WWW瀏覽器訪問和控制巡檢機(jī)器人。用戶可以通過(guò)基于局部任務(wù)的直接控制系統(tǒng)可靠的控制機(jī)器人到達(dá)指定位置，客服了時(shí)延的影響，消除了機(jī)器人控制中的不穩(wěn)定性和不確定性。通過(guò)基于全局任務(wù)的監(jiān)督控制系統(tǒng)，提高了變電站機(jī)器人的自動(dòng)化水平，同時(shí)，工作人員可以通過(guò)任務(wù)反饋界面實(shí)時(shí)查看視頻及傳感器等的監(jiān)測(cè)