【摘 要】
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巡检应用的轮式机器人采用多种传感器技术,以轮式架构为基础,机动灵活、定位精度高。能够实现既定目标自主定位、巡检,准确无误地完成任务,本论文巡检机器人主要用于完成对变
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巡检应用的轮式机器人采用多种传感器技术,以轮式架构为基础,机动灵活、定位精度高。能够实现既定目标自主定位、巡检,准确无误地完成任务,本论文巡检机器人主要用于完成对变电站仪器设备的检测。巡检机器人可实时监测设备的运营状况,对出现的异常情况能够及时发出警报,提醒工作人员检修该设备,不致出现安全隐患。变电站只需投入很少的人力、物力便可正常运转,提高了变电站的运行效率。本论文首先结合国内外对巡检应用的机器人的运动构架及运动机理进行了简单的阐述。详细介绍了以麦克纳姆轮(Macanum wheel)或全方位轮为架构的差速驱动方式下的机器人存在的优缺点,设计了一种全驱全向方式运动的轮式机器人,构建了运动系统的数学模型,运用数学公式及刚体运动学相关原理建立了运动系统的运动学方程,分析了该机器人的运动特性,为整个运动控制系统的设计和实际应用提供可靠的理论依据。本文机器人运动控制系统基于STM32微处理器,通过步进电机实现转向、直流电机实现移动,构成全驱全向运动控制系统。硬件电路采用模块化设计并考虑电磁兼容性设计(EMC),软件系统以PID控制算法为基础,通过防失步控制算法和四轴联动控制算法矫正四轮全驱方式的控制缺陷,提高控制系统的鲁棒性和舒适度,使其能在电子地图的引导下实现自主导航、智能充电、自主巡检。该机器人方便了操作人员的工作,减少了劳动力输出,是变电站运营、管理向无人化方向发展的标志之一
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