面向环形管道的电力巡检机器人设计与环境建图

在大型水电站中,离相封闭母线（isolated phase enclosed bus, IPB）只能通过预防性试验对设备状态进行检查,难以目视外观检查。为解决这种密闭狭小空间的环形管道的巡检困难问题,提出了一种可在水平、竖直段上行走的轮式攀爬机器人。首先,对攀爬机器人移动和附着方式进行对比分析,根据实际工况,选用轮式推力附着方式并基于该方式对机器人整体结构进行力学分析;通过搭建的模拟IPB管道内的运动实验,结果验证了巡检机器人满足水电站内IPB管道的检修需求且具有良好的适应性;设计基于柱坐标的点云配准方法,解决了管道内无法正确建图的问题,且计算时间优于激光雷达里程计建图 (lidar odometry and mapping, LOAM)及迭代最近点 (iterative closest point, ICP)算法,拓展了激光雷达点云建图的应用范围。     

油田电子巡检系统的设计与实现

本研究设计了一种油田电子巡检系统,由上位计算机和下位嵌入式计算机组成.下位机通过GPS定位和现场信息数据化对油田进行巡检,上位机对基础数据进行加工挖掘,进而方便企业及时制定合理的处理方案,检测试验结果验证了该系统在油田巡检上应用的可行性.     

浅谈城市排水系统雨污分流改造的措施及作用

社会经济的飞速发展带动了城市给排水工程的发展。排水系统由以前单一的合流制慢慢发展成如今的分流制以及合流制与分流制共存的多元化体制。雨污分流改造不仅可以使污水厂的运行更容易控制,同时也能有效地降低城市污水对水体的污染,从而加大处理污水的可靠性,改善环境。本文简要分析了城市排水系统雨水分流改造,旨在更好地促进城市的规划以及进一步改善人们的生活环境。     

高压巡检机器人机械的设计探究

为了保证高压输电线路的稳定运行,定期需要对高压输电线路进行巡检,高压输电线路巡检机器人的应用,有效提高了输电线路的巡检效率,避免了人工巡检所具有的危险性,降低了人力和物力方面的投入。巡检机器人的实用性能与其机械本体结构有直接的关系,合理化的机械结构设计是影响机器人应用和发展的主要技术之一。该文对高压输电线路巡检机器人的设计进行研究和探讨。     

嵌入式轮式机器人实验平台设计与实现

为解决科研用机器人价格昂贵、扩展性差的问题, 给出嵌入式轮式机器人实验平台的设计。 从平台硬件环境的搭建, Linux 设备驱动程序开发, 嵌入式多线程服务器的设计, 上位机软件设计等, 详细讨论了轮式机器人实验平台的设计及开发过程。 该平台能通过 MPU6050 六轴传感器和 HMC5883 电子罗盘实时获取姿态角和航向角; 能实时地将采集到的视频流及传感器数据发送到上位机客户端, 同时接收并处理来自客户端的控制指令, 进行运动控制、 避障处理等。 实验结果表明, 该轮式机器人实验平台与 PC 之间数据及指令传输流畅稳定,造价低廉, 功能丰富, 模块化程度高, 能满足开展机器视觉与导航等领域研究的要求。     

GPRS技术与嵌入式系统应用

随着无线通信技术的发展,GPRS技术在数据传输领域的应用日益广泛,本文介绍一种无线宽带的先驱——GPRS技术与嵌入式系统在信息的获取、采集、传输方面的应用。     

电力线巡检飞行机器人仿真实验系统

阐述了电力线巡检飞行机器人仿真实验系统的基本结构,在分析VC 6.0,OpenGL 1.1和Matlab6.5这3种软件各自特点的基础上,建立了基于三者相结合的电力线巡检飞行机器人仿真实验系统;采用一种整合了FROPI的全局路径规划、轨迹平滑和局部路径规划的方法,实现了FROPI在路径规划的引导下沿电力线运动,并在运动过程中检测判断运动的安全性,从而验证该仿真实验系统的有效性和正确性.该系统有助于研究人员利用计算机的应用功能和可视化手段模拟FROPI在空间的动态特性,验证其特有的建模方法和控制算法.     

基于ARM嵌入式系统的拟人机器人控制器的设计

为满足低成本、高性能的要求,提出在拟人机器人控制器的设计中引入基于ARM处理器和RTOS(Real-time OS)的嵌入式系统.使用ARM9处理器S3C2410和RT-Linux构建小型拟人机器人控制器的系统架构,以拟人机器人的行走控制为例,从硬件和软件上介绍了控制器的实现方法.硬件选用高集成度的嵌入式处理器并采用模块化设计;软件开发中使用Petri网建模并利用Linux良好的驱动程序框架,降低了开发难度,提高了系统的可扩展性.最后给出了在机器人避障中的应用,验证了控制器方案的可行性,为拟人机器人的进一步研究提供了平台.     

ARM嵌入式实验系统的设计与实现

设计了一种基于ARM用于高校教学实验的嵌入式实验系统.系统以EP7312(ARM720T内核)为核心,配备通用异步串口、10Base-T以太网控制器(CS8900A)、320×240单色LCD屏及83键ASCII键盘等,可与宿主机结合完成多种教学实验.对该系统的设计与实现的过程,包括系统硬件平台的搭建、操作系统和文件系统移植中的关键技术进行了说明.该系统可以作为教学实验系统,若添加操作系统和相应的应用软件,又可开发成具体的应用系统.     

基于DSP的嵌入式足球机器人视觉系统硬件设计

视觉子系统是足球机器人比赛获取比赛场地信息的惟一通道，视觉系统快速准确地获得场上信息，是整个比赛的关键．设计了基于DSP的嵌入式足球机器人视觉系统的硬件，包括CCD摄像头、SAA7111、AL422B、TMS320VC5416及AT89C52，并详细分析了系统的时序关系．     

PDA智能巡检系统的设计与实现

（1）智能巡检系统的构成。该系统由POCKETPC、计算机通讯系统、数据同步程序组成。（2）随着无线网络通信技术和计算机技术的日益发展，以及人们对信息访问多样化的需求日益增长，使许多计算机应用向移动和无线连接领域发展，以流行的高端PDA作为载体，充分利用计算机网络通信，帮助电力建立起高速，快捷的信息管理平台，实现信息的及时、有效、准确的交流和处理，实现移动办公带来的“ANYWHERE，ANYTIME，ANYONE，ANYDEVICE”的4A服务。     

分流制雨水系统雨污混接水量的模型分析

在监测管道流量、对系统所属泵站SCADA（数据采集、监控系统）数据和受纳水体苏州河水位在线监测值详细统计分析的基础上,建立了基于当量连接管的水力模型分析方法．基于当量管道和水量平衡原理,通过系统水力模型分析,准确地确定了上海市某雨水系统的雨污混接水量,同时确定了该水泵强制排水系统存在的严重的地表水流入情况及流入水量．     

基于机器人的地下电缆巡检与故障定位装置设计

为了克服传统电缆故障检测方法效率低、故障与异常点查找困难、不能对故障隐患进行早期预测等缺点,设计了基于机器人的地下电缆巡检与故障定位系统,该系统不仅可以发现故障隐患,预防恶性事故的发生,还可以实现对短路、断路等故障的快速、准确的识别和精确定位.侧重介绍了地下电缆巡检与故障定位系统的组成、工作原理、故障检测与定位方法、机器人的选型、温度传感器的选型等内容.工程实践表明,该系具有结构简单、可靠性高、工作稳定、故障处理速度快等优点,可用于通信、航空、航天、工业等多种领域.     

嵌入式系统在装配机器人控制中的应用

根据装配机器人的工作要求,分析了装配机器人控制技术的有关内容,综合嵌入式系统的特点,分析了嵌入式系统在装配机器人中应用的国内外现状,阐述了嵌入式系统在装配机器人中应用的关键技术,展望了未来的发展趋势。     

嵌入式系统中通信协议的设计与实现

讨论了在嵌入系统中单片机和PC机通信时应处理的一些问题,及如何使用通信协议解决这些问题,在本文末尾给出了一个我们设计的通信协议的例子,并提供了使用MCS-51汇编语言实现的程序框架.     

GPS和RFID双模巡检系统在长输管道中的应用研究

文章通过对GPS和RFID双模巡检系统在长输管道中的应用研究，介绍了GPS和RFID双模巡检系统的概况，分析了在长输管道中应用GPS和RFID双模巡检系统的系统需求，并设计出系统结构、运作流程和系统的功能模块，为长输管道的可靠运行提供了保障。     

巡检机器人中二维条码的设计与应用

提出了一种巡检机器人中应用二维条码的视觉定位与任务给定及辅助导航的方法.通过在机器人巡检路线中的关键点设置二维条码标记,将巡检机器人大范围的绝对定位问题转化为小区域的相对定位,消除了里程计的累积误差.通过传递导航与命令信息,使巡检机器人的可操作性与可维护性大大提高.详细分析了二维条码图的设计方法,通过图像预处理、图像的矢量中值滤波、条码数据区定位等步骤得到了二维条码的读取算法.分步调试与在变电站设备巡检机器人系统中的应用表明,该算法实现简便,处理速度快.     

基于嵌入式Linux的无线通信协议的设计和实现

基于C／S模式的嵌入式无线数据处理要统是在嵌入式平台上开发的一种提供服务器/客户端模式的数据处理系统．有多个手持客户终端通过无线方式发送数据到服务器端进行统一处理．服务器端采用windows操作系统,而手持客户端则采用嵌入式Linux操作系统,本文综述了基于这两种操作系统平台的无线通信协议的实现原理和体系结构,并给出了设计和实现方法．     

基于STM32单片机的六足巡检机器人设计研究

针对传统的巡检机器人运动局限在二维平面,不能从事复杂地形巡检工作的问题,系统采用了舵机控制的六足机器人的结构,并研究了STM32单片机控制六足机器人的方式,舵机控制器的控制调试原理、六足机器人的结构、硬件搭建和软件控制。为了让六足机器人具备避障、循迹、自动识物的功能,采用了超声波测距技术、蓝牙、WiFi无线传输技术、摄像头控制技术,并完成了相关的实验调试。调试结果表明：六足巡检机器人控制范围为40 m以上,超声波测距精度为3 mm,舵机的控制精度为0.24°,可以很好地完成避障、循迹等任务,具有稳定性高、适应性强等优点,在实际应用中取得很好的成效,有着广泛的发展前景。