| 论文创新点 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 目录 | 第10-13页 |
| 1 绪论 | 第13-26页 |
| 1.1 引言 | 第13-15页 |
| 1.1.1 沿地线穿越越障巡检机器人的提出 | 第13页 |
| 1.1.2 沿地线穿越越障巡检机器人研究的特点 | 第13-15页 |
| 1.1.3 沿地线穿越越障巡检机器人研究的目的及意义 | 第15页 |
| 1.2 国内外研究综述 | 第15-23页 |
| 1.2.1 巡检机器人技术与系统研究 | 第15-20页 |
| 1.2.2 其它缆索机器人的研究 | 第20-21页 |
| 1.2.3 移动机器人打滑辨识与控制研究 | 第21页 |
| 1.2.4 移动机器人环境识别与定位研究 | 第21-23页 |
| 1.2.5 移动机器人自主行为控制研究 | 第23页 |
| 1.3 课题来源 | 第23页 |
| 1.4 本文的主要研究内容及创新 | 第23-26页 |
| 1.4.1 本文的主要研究内容 | 第23-24页 |
| 1.4.2 本文创新点 | 第24-26页 |
| 2 巡检机器人总体解决方案与测控平台开发 | 第26-39页 |
| 2.1 引言 | 第26页 |
| 2.2 机器人可穿越通过的地线道路结构 | 第26-28页 |
| 2.2.1 地线线路环境 | 第26页 |
| 2.2.2 地线线路结构改造 | 第26-28页 |
| 2.2.2.1 防振锤的改造 | 第26-27页 |
| 2.2.2.2 直线夹的改造 | 第27页 |
| 2.2.2.3 耐张塔头的改造 | 第27-28页 |
| 2.3 移动机器人机构 | 第28-30页 |
| 2.3.1 机构原理 | 第28-29页 |
| 2.3.2 机构结构模型与仿真 | 第29-30页 |
| 2.4 测控平台开发 | 第30-38页 |
| 2.4.1 测控硬件的基本结构 | 第30-34页 |
| 2.4.1.1 移动基站硬件组成 | 第30页 |
| 2.4.1.2 巡检机器人本体硬件组成 | 第30-34页 |
| 2.4.2 移动基站及样机 | 第34页 |
| 2.4.3 巡检机器人的控制软件开发 | 第34-38页 |
| 2.4.3.1 移动基站监控软件开发 | 第34-37页 |
| 2.4.3.2 移动机器人本体控制软件开发 | 第37-38页 |
| 2.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 3 机器人行走轮打滑辨识与控制 | 第39-53页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 行走轮打滑受力分析 | 第39-41页 |
| 3.3 行走轮的打滑辨识 | 第41-43页 |
| 3.3.1 行走轮运动状态分析 | 第41页 |
| 3.3.2 行走轮打滑辨识的数学模型 | 第41-42页 |
| 3.3.3 行走轮打滑辨识算法 | 第42-43页 |
| 3.4 行走轮打滑控制的依据 | 第43-45页 |
| 3.4.1 压紧力增量与打滑度的关系 | 第44-45页 |
| 3.4.2 压紧力增量与线路坡度的关系 | 第45页 |
| 3.5 行走轮打滑模糊控制 | 第45-50页 |
| 3.5.1 打滑模糊控制器的设计 | 第46-50页 |
| 3.5.1.1 模糊控制器及输入输出变量的确定 | 第46页 |
| 3.5.1.2 论域与隶属度函数的确定 | 第46-49页 |
| 3.5.1.3 模糊打滑控制规则 | 第49-50页 |
| 3.6 仿真与实验 | 第50-52页 |
| 3.7 本章小结 | 第52-53页 |
| 4 巡检机器人环境识别与定位 | 第53-68页 |
| 4.1 引言 | 第53页 |
| 4.2 巡检机器人作业环境描述 | 第53-54页 |
| 4.3 环境识别与定位的相关模型及算法 | 第54-59页 |
| 4.3.1 环境识别与定位系统功能及结构 | 第54-55页 |
| 4.3.2 全局环境识别与定位 | 第55-56页 |
| 4.3.3 局部环境识别与定位 | 第56-59页 |
| 4.3.3.1 基本方法 | 第56-57页 |
| 4.3.3.2 机器视觉定位 | 第57-59页 |
| 4.4 基于超声波传感器阵列的障碍物识别方法 | 第59-67页 |
| 4.4.1 超声波传感器阵列布局设计 | 第59-60页 |
| 4.4.2 超声波传感器阵列信号采集与分析 | 第60-64页 |
| 4.4.2.1 无障情形下超声波传感器阵列信号采集 | 第61页 |
| 4.4.2.2 防振锤障碍物情形下超声波传感器阵列信号采集 | 第61-62页 |
| 4.4.2.3 直线夹障碍物情形下超声波传感器阵列信号采集 | 第62-63页 |
| 4.4.2.4 耐张过桥障碍物情形下超声波传感器阵列信号采集 | 第63-64页 |
| 4.4.3 BP神经网络障碍物识别模型 | 第64-67页 |
| 4.4.3.1 BP神经网络模型结构 | 第64-65页 |
| 4.4.3.2 BP神经网络的训练及检验 | 第65-67页 |
| 4.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 5 巡检机器人自主行为控制方法 | 第68-90页 |
| 5.1 引言 | 第68-69页 |
| 5.2 行为的概念 | 第69-70页 |
| 5.3 巡检机器人的基本行为分解 | 第70-71页 |
| 5.4 基于状态机的弹道式行为设计 | 第71-81页 |
| 5.4.1 有限状态机原理 | 第71-72页 |
| 5.4.2 滚动穿越防振锤行为的动作规划及FSM设计 | 第72-75页 |
| 5.4.3 蠕动穿越防振锤行为的动作规划及FSM设计 | 第75-76页 |
| 5.4.4 穿越直线夹行为的动作规划及FSM设计 | 第76-77页 |
| 5.4.5 穿越耐张行为的动作规划及FSM设计 | 第77-79页 |
| 5.4.6 充电行为的FSM设计 | 第79-80页 |
| 5.4.7 增强动态环境适应性的行为设计方法 | 第80-81页 |
| 5.5 行为仲裁 | 第81-83页 |
| 5.6 基于行为的控制软件设计 | 第83-89页 |
| 5.6.1 伺服行为实现 | 第83-85页 |
| 5.6.2 基于状态机的弹道式行为实现 | 第85-86页 |
| 5.6.3 行为仲裁器的实现 | 第86-87页 |
| 5.6.4 行为调度器的实现 | 第87-89页 |
| 5.7 本章小结 | 第89-90页 |
| 6 实验与应用 | 第90-103页 |
| 6.1 室内模拟线路实验 | 第90-95页 |
| 6.1.1 实验条件 | 第90页 |
| 6.1.2 实验内容 | 第90-95页 |
| 6.1.2.1 滚动行走实验 | 第90-92页 |
| 6.1.2.2 穿越障碍物实验 | 第92-95页 |
| 6.2 室外模拟线路实验 | 第95-98页 |
| 6.2.1 实验条件 | 第95-96页 |
| 6.2.2 实验内容 | 第96-98页 |
| 6.2.2.1 控制系统实验 | 第96-97页 |
| 6.2.2.2 打滑控制实验 | 第97-98页 |
| 6.3 应用 | 第98-102页 |
| 6.4 本章小结 | 第102-103页 |
| 7 总结与展望 | 第103-106页 |
| 7.1 论文的主要工作和结论 | 第103-104页 |
| 7.2 展望 | 第104-106页 |
| 参考文献 | 第106-115页 |
| 学习期间发表的论文及科研情况 | 第115-116页 |
| 致谢 | 第116页 |
