王伟
- 作品数：21 被引量：141H指数：9
- 供职机构：武汉大学动力与机械学院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程电气工程文化科学更多>>
- 巡线机器人越障状态下动力学建模及控制器设计
- 2016年
- 为了提高机器人越障时的自主性和平稳性,通过对机器人单臂悬挂时整体绕线偏转模型的分析,以越障臂为研究对象,建立了越障臂的动力学方程.在此基础上,设计了基于状态变量反馈的控制律.然后以越障臂运动平稳及能耗最小为约束构建了系统最优控制器的性能指标.最后利用Matlab软件搭建仿真环境,以状态变量开环控制律为比较对象,对机器人从特定初始状态调整到稳定状态的过程进行了仿真分析.结果表明:所提出的最优控制器可使机器人运动更迅速,控制效果优于开环控制律.
- 严宇邹德华吴功平王伟白玉成欧乃成郑思
- 关键词：状态空间法最优控制
- 巡检机器人自主充电对接控制方法被引量：10
- 2016年
- 为保证轮臂复合式巡检机器人与太阳能充电基站充电座能准确和可靠自主充电对接,提出一种基于位置关系粗定位、视觉伺服精定位、以及压力传感器接合反馈的自主充电对接控制方法.通过感知机器人所处地线坡度信息,将安装在机器人压紧机构的充电插头运动至安装在悬垂C型挂板底端中心部位的充电座附近;根据图像空间充电座中心棱边与成像区域中心线距离来表征图像特征的变化,设计充电精定位伺服控制律,采用变论域模糊控制方法进行精确定位控制;依据贴合在正负电极片下压力应变片传感器信号变化反馈对接状态.模拟线路和实际线路的试验运行结果表明,该方法具有准确、可靠、效率高的特点,能够满足自主充电对接的任务要求.
- 吴功平杨智勇王伟郭磊胡健周鹏
- 关键词：视觉伺服巡检机器人架空输电线路模糊控制
- 高压巡检机器人行走轮打滑识别与模糊控制被引量：3
- 2015年
- 针对轮式驱动的巡检机器人行走轮容易打滑的问题,通过分析巡检机器人在线作业时行走轮的受力情况及运动状态,利用压紧轮与行走轮的运动关系及相关运动学原理,建立了行走轮打滑辨识的数学模型;研究了打滑度问题,分析了控制打滑所需压紧力增量与打滑度及线路坡度的定性关系,利用这种关系设计了一个打滑模糊控制器.实验表明,打滑识别方法正确有效;打滑模糊控制器能有效抑制打滑的发生,提高了机器人巡检效率.
- 徐显金吴功平郑拓王伟钟飞张昌汉杨小俊季永芹
- 关键词：巡检机器人模糊控制
- 高压输电线路智能巡检机器人的研制与应用被引量：20
- 2016年
- 以实现穿越越障巡检机器人长距离自主运行为目的,对机器人的机械结构、电能在线补给和智能控制作了深入研究.优化机械结构使设备尺寸更小、重量更轻、能耗更低、行走轮使用寿命更长;通过太阳能充电基站的设立提高机器人的续航能力;优化基于作业环境信息和机器人运行状态信息的自主行为控制方法,提出了智能巡检机器人的完备体系结构及其全自主行为能力的智能控制方法.根据该方法设计制造了高压输电线路巡检机器人,并在吉林白山的高压输电线路上进行了20km的示范运行,结果表明,该机器人具有长距离自主运行的能力,相较于以往机器人,在巡检效率和续航能力等方面有了很大提高.
- 何缘吴功平王伟杨智勇
- 关键词：巡检机器人机械结构智能控制
- 沿地线穿越越障巡线机器人能耗模型的研究被引量：4
- 2014年
- 根据高压输电线路障碍物的类型,研制了沿地线穿越越障自主越障巡线机器人,而能耗预测是高压线路巡线机器人要解决的一项关键技术问题.分析了其在架空地线上的行驶及越障方式,并根据架空地线呈悬链状的特点,建立了机器人上下坡匀速行驶时行走轮的力学模型,同时根据已有的架空地线数学模型,通过曲线积分法推导出了基于相邻杆塔的水平档距、高差、地线比载、地线水平应力等线路工况参数的能耗模型.最后通过实验验证了该能耗模型的正确性和实用性,为巡检机器人的电源选型以及制定线路的巡检方案提供了相应的理论依据.
- 付兴伟景辉吴功平王伟何缘杨智勇刘明曹琪杨景波于建友石磊
- 关键词：架空地线巡检机器人能耗模型
- 风载荷下巡检机器人姿态检测与作业优化被引量：3
- 2016年
- 为克服巡检机器人高空作业过程中易受风载荷影响而导致作业失败的难题,提出了一种基于横向摆动姿态检测的机器人作业控制算法。针对双悬臂对称布置的巡检机器人构型,对其受风载荷影响进行了分析,揭示了横向摆动原因及规律;设计了一组倾角测量单元,结合机器人实际中的摆动状况,提出了一种依据固定时间段内摆角值异号次数进行正弦拟合来计算摆动周期与频率的方法;最后依据摆动姿态优化机器人作业规划。在模拟线路和实际线路上进行大量实验,结果表明该算法提高了机器人行驶的安全性以及巡检的有效性,能够满足机器人自主运行与巡检要求。
- 洪展吴功平王伟胡鹏
- 关键词：倾角传感器
- 带电作业机器人机械臂动力学建模与运动规划被引量：9
- 2016年
- 研制了一种双臂、双机械手的绝缘子串更换带电作业机器人.分解了机器人作业过程中机械臂的运动.利用拉格朗日法并结合关节电机电枢电压方程对机器人机械臂基本动作进行动力学建模,得出机械臂基本动作的统一动力学模型,计算出机械臂2的动力学方程,提出基于五次多项式插值的机械臂运动轨迹规划方法,计算出机械臂2各关节运动方程.在ADAMS环境下进行机器人机械臂动力学和运动学仿真,结果验证了动力学模型的正确性,同时各关节运动轨迹规划满足运动学要求.最后在实际线路上进行机器人带电更换绝缘子串实验,结果表明机器人机械臂各关节运动获得了较好的动态性能,验证了本文提出的五次多项式插值机械臂运动轨迹规划具有较强的工程实用性,进一步提高了机器人的作业效率和稳定性.
- 江维吴功平王伟王伟
- 关键词：机器人机械手动力学建模
- 采用数字图像处理方法对架空输电导线散股的研究被引量：12
- 2014年
- 架空输电导线受到施工破坏和外界环境长期作用容易产生散股,甚至断股现象,及时对其进行诊断和检修对于保证电网安全运行具有很大意义。采用巡检机器人搭载视觉检测装置巡检是现代输电线路状态检修的一种有效方式。在分析导线纹理约束及分布特征的基础上,建立了一种基于纹理斜率分布的散股判定模型,提出了一种基于数字图像处理的架空输电导线散股自动诊断方法。该方法通过对机器人拍摄的视频数据进行处理,提取图像中导线,计算导线的纹理特征分布并利用判定模型给出图像诊断结果。实验研究表明,该方法能快速检测导线的散股故障信息,能满足在线巡检的实时性要求。
- 杨智勇王伟苏帆吴功平白玉成严宇
- 关键词：巡检机器人可见光图像纹理特征
- 高压巡检机器人下坡节能控速方法被引量：5
- 2017年
- 为了减少高压线路巡检机器人能量消耗并对下坡速度进行控制,提出了一种回馈制动与能耗制动相结合的无动力下坡控速方法。通过对下坡过程中机器人受力分析,设计了前轮回馈制动以及后轮能耗制动相结合的控速与能量回收方案。根据输电线路悬链线结构模型特征,提出了机器人无动力恒速下坡控制策略,依据对前后轮无动力恒速下坡特性分析,求解前轮直流电机能量回馈的转速范围,通过调节系统PWM波占空比实现对机器人后轮能耗控速。采用RBF神经网络控制方法对因传感器检测及线路工况等影响因素引起的控制系统PWM波占空比误差进行修正。通过在模拟高压线路和实际高压线路试验验证,结果表明该方法能够达到下坡控速和减少能耗的目的。
- 杨智勇吴功平王伟郭磊杨守东曹琪张义杰胡鹏
- 关键词：自动控制技术巡检机器人架空输电线路能耗制动回馈制动
- 一种基于数据融合的巡检机器人里程计算方法被引量：5
- 2016年
- 为克服传统巡检机器人里程计算方法易受行走轮打滑而产生误差的难题,提出了一种基于数据融合的里程计算方法,提高了巡检机器人里程记录的准确性。针对双悬臂对称布置的巡检机器人构型,对其驱动轮打滑机理进行了分析,揭示了驱动轮打滑原因及规律;设计了一组里程测量单元,结合行走轮的编码器计数,提出了一种基于信任度的数据融合里程计算方法。通过在模拟线路和实际线路上进行大量实验,里程计算误差保持在0.15m以内,结果表明该方法有效提高了机器人里程计算的准确性,能够满足机器人定位、巡检及自主运行要求。
- 周鹏吴功平王伟杨智勇
- 关键词：巡检机器人多传感器数据融合打滑
