针对变电站环境复杂,人工巡检强度大,效率低的问题,研究了基于激光雷达的巡检机器人系统。采用激光即时定位与地图构建(SLAM)算法建立环境地图,应用自适应蒙特卡洛定位(AMCL)算法结合激光以及里程计的数据进行实时定位。针对变电站环境,在地图中标定巡检坐标以及路径中的关键点,设计了全局路径规划以及点对点的导航算法。实验结果表明:巡检机器人能在室内外有效工作,室内外测试条件下的x和y方向的平均绝对误差均小于2 cm,角度的平均绝对误差均小于2°。 于激光传感器的变电站巡检机器人导航数据，监控巡检机器人的执行情况等。图1巡检系统结构1．2巡检机器人硬件设计巡检机器人的硬件框图如图2所示本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc，热成像传感器、可见光传感器以及工控机通过交换机和监控后台通信。激光雷达直接和工控机连接。数据处理板融合惯性测量单元(inertialmeasurementunit，IMU)和编码器数据计算里程，巡检机器人导航-数控滚圆机液压切管机张家港电动液压切管机液压切管机并且具体和充电房、驱动板通信。图2巡检机器人硬件1．3巡检机器人软件设计如图3所示，是巡检机器人的工控机中的软件框图，软件基于ＲOS的开源操作系统分模块设计，总体上分为3个部分:驱动层、运动控制层、功能层。驱动层包括激光雷达和数据处理板的驱动，用来获取激光传感器以及声呐、里程计、机器人运行情况等数据，并发布速度、角速度以及配置指令。图3巡检机器人软件框图运动控制层包括建图、定位、路径规划、导航4个模块。建图模块使用Gmmaping算法生成环境地图。Gmmaping基于粒子滤波算法，使用原始里程计的数据以及激光雷达的数据建立地图。应用自适应蒙特卡洛定位(。路径规划模块根据预先部署好的一些路径关键点进行路径搜索，寻找最优路径。导航模块是最后的执行单元，引导机器人完成相邻2个点之间的行驶。功能层包括部署、任务调度、手动操作3个模块，用来配合运动控制层运作，并提供外部接口和监控后台交互。2路径规划在变电站进行巡检的路径规划方案是根据一张扫描好的地图提前规划好可行的路径点、任务点以及将这些点连接起来的可行的边，这样就能将可行的路径组成一个带边权重的无向图。然后在此基础上采取图搜索的方法进行2点间的最短路径搜索。如图4所示。图4变电站行驶路径示意巡检机器人导航-数控滚圆机液压切管机张家港电动液压切管机液压切管机本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc