高压输电线路除冰巡线机器人的自主越障规划方法

    公开(公告)号:CN103381603B

    公开(公告)日:2015-10-07

    申请号:CN201310269028.0

    申请日:2013-06-29

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了高压输电线路除冰巡线机器人的自主越障规划方法,包括如下步骤:步骤1:利用安装在机械臂末端的激光雷达探测环境信息,获得机器人运行前方障碍信号;步骤2:根据机械臂末端当前位置与期望位置的差值和当前情况下的障碍信号,利用模糊规划器规划出运行前方机械臂的模糊规划角度;步骤3:利用粒子群算法对模糊规划角度在线优化,得到运行前方机械臂的粒子群模糊规划角度;步骤4:利用神经网络自适应控制器得到各关节控制力矩,指导机械臂动作。采用的模糊规划方法能够根据除冰巡线机器人当前状况,实时进行越障规划决策,克服感知信息的不准确性和滞后性。同时,粒子群算法能够在线优化模糊规划角,使轨迹更光滑且冗余度更小。

    一种冷凝器清洗机器人中的视觉精确定位方法

    公开(公告)号:CN101354785B

    公开(公告)日:2011-07-06

    申请号:CN200810143135.8

    申请日:2008-09-04

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种冷凝器清洗机器人中的视觉精确定位方法:首先建立了摄像机坐标系和像平面之间以及像平面和像素坐标系之间的坐标转换关系,在针孔成像模型的基础上引入非线性畸变并对畸变图像进行恢复,然后通过指数低通滤波器和同态滤波器清除了水下图像的主要噪声,再利用一种新的基于边缘检测的自适应阀值法对图像进行二值化分割并且去除边界上不完整的管口,最后通过两次扫描获得每一个管口的边缘像素坐标集合,再利用最小二乘法对管口进行拟合从而获得冷凝管管口的圆心坐标,实现了对水下冷凝管的精确定位。本发明方法定位精度高,过程简单,不需要高成本的辅助调整设备,适合冷凝器清洗机器人对冷凝管口的现场标定。

    一种实时数据融合的移动机器人栅格地图创建方法

    公开(公告)号:CN101413806B

    公开(公告)日:2011-05-25

    申请号:CN200810143537.8

    申请日:2008-11-07

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明提出一种实时数据融合的移动机器人栅格地图创建方法,首先人为将环境划分为若干个等大小的栅格,通过安装在移动机器人前端的声纳传感器得到距离信息;提取与当前计算栅格单元距离最近的三个声纳传感器在同一时刻的测量值,分别采用模糊逻辑和概率理论解释单个声纳数据,由此可得到一组特征向量,并作为神经网络的输入向量进行数据融合,神经网络的输出值为栅格空闲、被占用和不确定状态。最后采用贝叶斯规则更新栅格的状态。本发明移动机器人利用声纳测距仪获取环境信息,完成环境建模,从而为移动机器人后续的自主导航提供可靠的依据。

    一种凝汽器智能移动清洗机器人的高压喷水装置

    公开(公告)号:CN101439326A

    公开(公告)日:2009-05-27

    申请号:CN200810143699.1

    申请日:2008-11-25

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明提供了一种凝汽器智能移动清洗机器人的高压喷水装置,其特征在于,包括导向槽板、支撑杆、喷枪、橡胶软管、进水管和导线轮,所述的支撑杆设置在导向槽板的一端,该支撑杆通过其内设的梯形螺杆与所述喷嘴相连接;所述的喷嘴上设有与该梯形螺杆配合的移动螺母;所述导线轮设置在导向槽板中,所述橡胶软管绕过导线轮,所述橡胶软管的一端接进水管,另一端接所述的喷枪。该装置为一种喷嘴可伸入管口内对管壁进行清洗的高压喷水装置。该喷水装置适应于对冷凝器等管口多、内径小的器件进行管壁高效清洗。该喷水装置的走管结构可使实现喷水管缩放,该喷水装置的喷枪压簧结构可使喷嘴自动伸缩。

    一种面向极端环境的特种作业机器人

    公开(公告)号:CN103978474A

    公开(公告)日:2014-08-13

    申请号:CN201410202320.5

    申请日:2014-05-14

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向极端环境的特种作业机器人,包括带有主控单元的主控仓体,主控仓体上装设有底盘行走单元和折叠伸展式臂架单元,底盘行走单元中设有供电模块,折叠伸展式臂架单元包括支撑臂基座和多级连接支撑臂架,支撑臂基座装设于主控仓体上,第一级连接支撑臂架与支撑臂基座铰接、最末级连接支撑臂架设有安装座,支撑臂基座上铰接有第一直线驱动机构,第一直线驱动机构的第一驱动杆与第一级连接支撑臂架铰接连接,相邻的连接支撑臂架之间铰接有连臂扣件,连臂扣件通过第二直线驱动机构与一个连接支撑臂架铰接,第一直线驱动机构、第二直线驱动机构、供电模块分别与主控单元相连。本发明具有作业范围大、空间占用小、应用范围广的优点。

    高压输电线路除冰巡线机器人的自主越障规划方法

    公开(公告)号:CN103381603A

    公开(公告)日:2013-11-06

    申请号:CN201310269028.0

    申请日:2013-06-29

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了高压输电线路除冰巡线机器人的自主越障规划方法,包括如下步骤:步骤1:利用安装在机械臂末端的激光雷达探测环境信息,获得机器人运行前方障碍信号;步骤2:根据机械臂末端当前位置与期望位置的差值和当前情况下的障碍信号,利用模糊规划器规划出运行前方机械臂的模糊规划角度;步骤3:利用粒子群算法对模糊规划角度在线优化,得到运行前方机械臂的粒子群模糊规划角度;步骤4:利用神经网络自适应控制器得到各关节控制力矩,指导机械臂动作。采用的模糊规划方法能够根据除冰巡线机器人当前状况,实时进行越障规划决策,克服感知信息的不准确性和滞后性。同时,粒子群算法能够在线优化模糊规划角,使轨迹更光滑且冗余度更小。

    大型凝汽器污垢变化趋势的预测方法

    公开(公告)号:CN101430293A

    公开(公告)日:2009-05-13

    申请号:CN200810143992.8

    申请日:2008-12-17

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明提出一种大型凝汽器污垢变化趋势的预测方法,其步骤为:1)建立支持向量机预测结构,两个子网分别用于预测软垢和硬垢的变化趋势;2)将凝汽器的当前工况、历史污垢程度、清洗周期等与比例因子的乘积作为支持向量机的输入,通过支持向量机求取软垢和硬垢的预测值,然后软垢与硬垢之和乘以比例因子作为最终污垢预测结果。比例因子可以通过在线学习算法调整,以适应不同情况。本发明能够克服污垢难以用精确数学模型描述的困难、适用于不同工况下的预测、适用于不同容量凝汽器机组的预测、能满足不同时间长度的预测、具有自学习能力,从而实现准确预测凝汽器的污垢变化趋势。

    凝汽器智能移动清洗机器人

    公开(公告)号:CN101430176A

    公开(公告)日:2009-05-13

    申请号:CN200810143704.9

    申请日:2008-11-25

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种凝汽器智能移动清洗机器人,可用于大型清洗设备领域,包括履带行走机构、清洗机构和电气控制机构;喷枪连接在清洗臂的喷枪旋转支架上,喷枪上装有水下摄像机,喷枪通过连通软管与清洗介质源相连;清洗臂通过驱动轴与清洗臂行走支架组件相连,清洗臂驱动轴与电动推杆相连;清洗臂行走支架组件安装于回转支承上,回转支承通过行走支架组件装设在履带行走机构上;喷枪顶部正前端、回转支承的支撑板前后端和履带机架的前后位置安装有声纳传感器。本发明机器人关节少,结构简单,加工装配方便,同时能在凝汽器水室中自主移动完成凝汽器铜管的精确定位和高效清洗,其适用范围广,自动化程度高。

    一种面向极端环境的特种作业机器人

    公开(公告)号:CN103978474B

    公开(公告)日:2015-09-23

    申请号:CN201410202320.5

    申请日:2014-05-14

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向极端环境的特种作业机器人,包括带有主控单元的主控仓体,主控仓体上装设有底盘行走单元和折叠伸展式臂架单元,底盘行走单元中设有供电模块,折叠伸展式臂架单元包括支撑臂基座和多级连接支撑臂架,支撑臂基座装设于主控仓体上,第一级连接支撑臂架与支撑臂基座铰接、最末级连接支撑臂架设有安装座,支撑臂基座上铰接有第一直线驱动机构,第一直线驱动机构的第一驱动杆与第一级连接支撑臂架铰接连接,相邻的连接支撑臂架之间铰接有连臂扣件,连臂扣件通过第二直线驱动机构与一个连接支撑臂架铰接,第一直线驱动机构、第二直线驱动机构、供电模块分别与主控单元相连。本发明具有作业范围大、空间占用小、应用范围广的优点。

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