配电网带电断接引流线作业机器人的研究与设计

目录

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摘要

第一章绪论

1．1研究背景及意义

1．2国内外研究现状

1．2．1国外研究现状

1．2．2国内研究现状

1．3论文主要工作及内容安排

第二章机器人作业环境与作业方法

2．1机器人作业环境及配电网线路引流线的类型

2．2配电网线路断接引流线作业方法及步骤

2．3机器人进行配电网带电作业的关键问题探讨

2．4本章小结

第三章机器人的结构设计及其作业过程三维仿真

3．1机器人整体结构

3．2机器人控制箱及机械手臂

3．2．1机器人控制箱

3．2．2作业工具传送装置

3．2．3具有力反馈的机械手臂

3．3作业末端工具

3．3．1导线剥皮工具

3．3．2夹持工具

3．3．3线夹作业工具

3．4机器人的绝缘隔离与电磁屏蔽

3．5机器人详细作业过程三维仿真

3．6本章小结

第四章配电网导线及引流线夹视觉检测方法及作业控制

4．1基于单发多框检测(SSD)的导线及引流线夹的检测方法

4．1．1默认框的生成及匹配

4．1．2模型训练的损失函数

4．1．3数据集扩充

4．1．4配电网导线及引流线夹检测结果

4．2机械手臂的手眼标定

4．2．1手眼标定的坐标获取

4．2．2手眼关系的标定

4．3机器人机械手臂的正逆运动学分析

4．3．1机器人机械手臂的正运动学分析

4．3．2机器人机械手臂的逆运动学分析

4．4基于模糊PID的机械手臂关节控制

4．4．1模糊PID控制系统结构及原理

4．4．2模糊PID控制系统各变量隶属函数及模糊规则

4．5本章小结

第五章机器人的测控系统设计

5．1机器人测控系统硬件总体结构

5．2测控系统硬件方案的构建

5．2．1机器人本体主控制板

5．2．2机器人本体机械手臂控制板

5．2．3电机驱动器及电机选型

5．2．4视频图像处理器

5．2．5电源管理系统

5．2．6主控制板及机械手臂控制板电源电路

5．2．7远程控制端

5．3机器人测控系统软件总体结构

5．4测控系统软件设计

5．4．1机器人主控制板软件

5．4．2机器手臂控制板软件

5．4．3远程控制端人机交互系统软件设计

5．5本章小结

第六章机器人实验及分析

6．1机器人的机械手臂运动测试

6．2机器人进行配电网线路断接引流线作业实验

6．2．1实验条件

6．2．2实验过程

6．3实验结果及分析

6．4本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录