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公开(公告)号：CN115437370A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202210862282.0
申请日：2022-07-21
申请人： 国网安徽省电力有限公司 , 合肥工业大学 , 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司
发明人： 张金锋 , 都海波 , 谢枫 , 程智余 , 张天忠 , 刘军 , 葛展展 , 胡正 , 许水清 , 罗义华 , 刘勇 , 何辉 , 惠金花 , 梅一 , 徐宁 , 刘雁生 , 常帅 , 黄杰 , 刘鑫 , 孟宪乔 , 吴睿 , 周贺
摘要： 本发明公开了一种基于动态规划的角钢塔攀爬机器人三维路径规划方法，涉及电力作业攀爬机器人技术领域，该方法：首先针对角钢塔自身结构特点，利用角钢塔上的节点板构造二维有向加权图，基于二维有向加权图利用动态规划算法进行最小路径规划，提高路径规划速度。本发明针对规划空间较大、状态总数增多、规划耗时变长的问题，利用双向动态规划算法把搜索空间重新规划为两个对称区域，在保证全局最优的同时，也提高了最优路径的规划速度，提高攀爬机器人的攀爬效率。本发明依据角钢塔自身结构信息高效完成攀爬机器人路径规划，避免负载相关仪器设备，增加角钢塔攀爬机器人续航能力减少能耗。
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公开(公告)号：CN115202355B
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202210859102.3
申请日：2022-07-21
申请人： 国网安徽省电力有限公司 , 合肥工业大学 , 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司
发明人： 汪胜和 , 张金锋 , 程智余 , 都海波 , 葛展展 , 谢枫 , 刘军 , 张天忠 , 罗义华 , 刘勇 , 黄杰 , 王鹏 , 刘大平 , 何辉 , 张家倩 , 吴睿 , 胡正 , 蔡必壮 , 许水清 , 刘雁生 , 尤君怡
摘要： 本发明公开一种电力杆塔作业平台的控制方法及系统，属于作业机器人导航技术领域，所述方法包括：分别对电力杆塔作业平台和电力杆塔进行建模，得到电力杆塔作业平台三维模型和电力杆塔三维模型；将电力杆塔作业平台三维模型和电力杆塔三维模型进行耦合，产生控制指令；向电力杆塔作业平台发送所述控制指令。本发明通过建立电力杆塔作业平台的三维模型和电力杆塔的三维模型，将电力杆塔作业平台和电力杆塔三维模型进行耦合，产生控制指令，从而控制电力杆塔作业平台实现自主开展行进任务。
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公开(公告)号：CN115202355A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210859102.3
申请日：2022-07-21
申请人： 国网安徽省电力有限公司 , 合肥工业大学 , 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司
发明人： 汪胜和 , 张金锋 , 程智余 , 都海波 , 葛展展 , 谢枫 , 刘军 , 张天忠 , 罗义华 , 刘勇 , 黄杰 , 王鹏 , 刘大平 , 何辉 , 张家倩 , 吴睿 , 胡正 , 蔡必壮 , 许水清 , 刘雁生 , 尤君怡
摘要： 本发明公开一种电力杆塔作业平台的控制方法及系统，属于作业机器人导航技术领域，所述方法包括：分别对电力杆塔作业平台和电力杆塔进行建模，得到电力杆塔作业平台三维模型和电力杆塔三维模型；将电力杆塔作业平台三维模型和电力杆塔三维模型进行耦合，产生控制指令；向电力杆塔作业平台发送所述控制指令。本发明通过建立电力杆塔作业平台的三维模型和电力杆塔的三维模型，将电力杆塔作业平台和电力杆塔三维模型进行耦合，产生控制指令，从而控制电力杆塔作业平台实现自主开展行进任务。
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公开(公告)号：CN115391984A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202210862449.3
申请日：2022-07-21
申请人： 国网安徽省电力有限公司 , 合肥工业大学 , 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司
发明人： 张金锋 , 汪胜和 , 都海波 , 谢枫 , 刘军 , 程智余 , 张天忠 , 罗义华 , 刘勇 , 王道静 , 王鹏 , 刘大平 , 蔡必壮 , 王福全 , 张家倩 , 吴睿 , 周贺 , 许水清 , 刘雁生 , 葛展展
摘要： 本发明公开了一种基于ICP匹配算法的角钢塔三维空间模型验证方法，涉及三维建模技术领域，该方法：根据角钢塔的实体数据，利用三维软件对角钢塔进行三维建模，生成角钢塔初始三维模型；从角钢塔初始三维模型中提取出角钢塔的空间结构以及角钢塔的零部件数据；将从数据转换为用于在机器人仿真软件中运行的标准数据格式；将标准数据格式导入机器人仿真软件，生成角钢塔仿真三维模型；运用ICP匹配算法计算角钢塔的实体数据与角钢塔仿真三维模型中的模型数据之间的匹配度，从而判断角钢塔仿真三维模型是否满足机器人仿真实验的要求。
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公开(公告)号：CN115328180A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202210862477.5
申请日：2022-07-21
申请人： 国网安徽省电力有限公司 , 合肥工业大学 , 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司
发明人： 张金锋 , 张天忠 , 都海波 , 葛展展 , 谢枫 , 程智余 , 刘军 , 汪胜和 , 黄杰 , 刘大平 , 何辉 , 张家倩 , 吴睿 , 胡正 , 许水清 , 刘雁生 , 常帅 , 孙明刚 , 席照才 , 靳幸福 , 刘志
IPC分类号： G05D1/08 , B62D57/024
摘要： 本发明公开了一种适用于角钢塔攀爬机器人的避障步态规划方法，涉及电力作业攀爬机器人技术领域，该方法：根据角钢塔的三维模型，确定各个障碍物构成的各个避障区域在在主材上的位置范围，再根据起点和终点在主材上的位置和机器人结构，确定机器人每一步的步长，以及每一步的上夹爪和下夹爪在主材上的夹持位置，高效率利用攀爬机器人自身机械结构特性以及角钢塔模型信息，避免负载冗余仪器设备，实现角钢塔攀爬机器人的自主避障步态的规划，在具备强越障能力和高攀爬效率的同时，还能够保证步态规划动作稳定性及可靠性，从而能大大节省人力巡检成本，提高检修效率，并保障输电系统安全可靠运行。
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公开(公告)号：CN115439532A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202210862281.6
申请日：2022-07-21
申请人： 国网安徽省电力有限公司 , 合肥工业大学 , 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司
发明人： 张金锋 , 都海波 , 常帅 , 谢枫 , 汪胜和 , 罗义华 , 程智余 , 张天忠 , 刘军 , 黄杰 , 张家倩 , 吴睿 , 刘雁生 , 尤君怡 , 孟宪乔 , 周贺 , 姚兰波 , 刘勇 , 王道静 , 高方景 , 王军燕 , 刘大平 , 张永奈 , 何辉 , 王鹏 , 惠金花 , 梅一 , 刘耀中 , 程华龙 , 阮勇
IPC分类号： G06T7/73 , G06T7/33 , G06T7/13 , G06T5/20 , G06T5/00 , G06T7/80 , G06T17/00 , G01C21/20 , G01C21/00
摘要： 本发明公开了一种基于电力铁塔信息模型的高空作业机器人定位方法，涉及高空作业机器人技术领域，该方法：根据电力铁塔的三维信息模型进行特征点提取，求解电力铁塔上各个特征点的特征点坐标系与世界坐标系之间的变换矩阵将各个特征点的ID、变换矩阵存储于特征点匹配数据库；机器人上设有相机，机器人沿着电力铁塔上的一条腿进行攀爬作业过程中，利用相机拍摄的图像进行特征点检测，根据机器人在该条腿上所经过的特征点数量，确定相机当前拍摄的该特征点ID，在特征点匹配数据库中查找该特征点的特征点坐标系与世界坐标系之间的变换矩阵从而对机器人进行定位，计算得到机器人的当前位姿矩阵本发明简化了定位方式，提高了定位精度。
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公开(公告)号：CN113141136B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202110362740.X
申请日：2021-04-02
申请人： 合肥工业大学
IPC分类号： H02P21/00 , H02P21/18 , H02P21/24 , H02P25/022
摘要： 本发明公开了一种基于离散超螺旋滑模算法的永磁同步电机控制系统，包括无速度传感器、速度控制器；无速度传感器用于估计永磁同步电机的转子机械角速度和转子电角位置；速度控制器根据永磁同步电机的转子机械角速度估计值与转子机械角速度期望值之差e*(tk)，产生定子电流的控制值iq(tk)，从而控制永磁同步电机的转子机械角速度。本发明的离散的超螺旋滑模无速度传感器大大地提高了永磁同步电机的位置观测精度与速度观测精度，本发明的离散的有限时间速度控制器具有收敛速度快，抗干扰能力强的特点，本发明的永磁同步电机控制系统保证了闭环系统状态能精确、快速地收敛到平衡点，具备更好的动态性能和稳态性能。
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公开(公告)号：CN113141136A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202110362740.X
申请日：2021-04-02
申请人： 合肥工业大学
IPC分类号： H02P21/00 , H02P21/18 , H02P21/24 , H02P25/022
摘要： 本发明公开了一种基于离散超螺旋滑模算法的永磁同步电机控制系统，包括无速度传感器、速度控制器；无速度传感器用于估计永磁同步电机的转子机械角速度和转子电角位置；速度控制器根据永磁同步电机的转子机械角速度估计值与转子机械角速度期望值之差e*(tk)，产生定子电流的控制值iq(tk)，从而控制永磁同步电机的转子机械角速度。本发明的离散的超螺旋滑模无速度传感器大大地提高了永磁同步电机的位置观测精度与速度观测精度，本发明的离散的有限时间速度控制器具有收敛速度快，抗干扰能力强的特点，本发明的永磁同步电机控制系统保证了闭环系统状态能精确、快速地收敛到平衡点，具备更好的动态性能和稳态性能。
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公开(公告)号：CN113434982A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110766428.7
申请日：2021-07-07
申请人： 合肥工业大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/27 , G06F17/16 , G06F111/06 , G06F119/02
摘要： 本发明公开了一种电力智能仿生攀爬机器人的运动学逆解算法，构建机器人的模型，分别建立基坐标系和各个关节坐标系；将机器人的各个关节转角所构成的向量作为天牛的位置x，构建适应度函数F(x)，得到天牛的位置x的适应度值为fx；经天牛须算法的迭代后，得到的天牛的最优位置xbest，即得到机器人的各个关节转角的最优值；改进天牛须算法基于以负指数次幂衰减的变步长stept进行搜索，且随着迭代次数的增多，变步长stept逐渐归为基本分辨率step′，天牛的下一次迭代的位置更新参考全局最优的左、右须适应度值，引入了接受概率p，以适当的接受概率p接受一个较劣解。本发明的基于改进天牛须算法的机器人运动学逆解方法的可靠性更强、精度更高、收敛速度更快。
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公开(公告)号：CN113434982B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202110766428.7
申请日：2021-07-07
申请人： 合肥工业大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/27 , G06F17/16 , G06F111/06 , G06F119/02
摘要： 本发明公开了一种电力智能仿生攀爬机器人的运动学逆解算法，构建机器人的模型，分别建立基坐标系和各个关节坐标系；将机器人的各个关节转角所构成的向量作为天牛的位置x，构建适应度函数F(x)，得到天牛的位置x的适应度值为fx；经天牛须算法的迭代后，得到的天牛的最优位置xbest，即得到机器人的各个关节转角的最优值；改进天牛须算法基于以负指数次幂衰减的变步长stept进行搜索，且随着迭代次数的增多，变步长stept逐渐归为基本分辨率step′，天牛的下一次迭代的位置更新参考全局最优的左、右须适应度值，引入了接受概率p，以适当的接受概率p接受一个较劣解。本发明的基于改进天牛须算法的机器人运动学逆解方法的可靠性更强、精度更高、收敛速度更快。
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