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《湖南大学》 2008年
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火电厂凝汽器清洗机器人的视觉定位技术研究

蔡玉连  
【摘要】: 清洗机器人可取代人工劳力进行清洗作业,具有提高劳动效率、改善劳动环境、能进行极限作业等优点,受到机器人研究者的高度重视。凝汽器清洗机器人作为大型火电厂凝汽器清洗装备中的重要组成部分,是工业清洗机器人中的一员,是一个汇聚了多学科交叉的典型复杂智能系统。本文以凝汽器清洗机器人为研究对象,展开了视觉定位技术的一系列研究工作: 论文首先分析了凝汽器污垢产生的原因及影响,说明污垢清除的必要性,然后比较了各种常用污垢清洗方法的优点与不足,最后概述了国内外清洗机器人及其关键技术的发展。 其次,概述了凝汽器智能化清洗装备的工作原理并在此基础上重点介绍清洗机器人体系结构中的清洗系统及机械结构设计,详细分析了清洗机器人的控制系统,包括上位机的系统机构及下位机的高压水射流清洗子系统和化学清洗子系统的结构。 针对凝汽器清洗机器人在冷凝管清洗过程中利用坐标输入法来定位冷凝管管口而导致定位不准确的缺陷,提出了凝汽器水下清洗机器人视觉定位系统的方案,分析了方案实施过程中的要解决问题,并详细介绍了基于PC机及基于DSP的两种水下视觉定位系统的结构。 由于视觉定位过程主要依靠图像信息,本文详细介绍了图像预处理技术、边缘检测方法在管口定位中的应用,利用OTSU方法进行管口图像的二值分割并实现形态学的管口边界提取,提出了结合重心法及改进Hough变换圆检测方法相结合的管口定位方法。 最后,研究了基于虚拟现实技术的凝汽器清洗机器人管口定位运动仿真,利用3ds max创建了凝汽器清洗机器人的三维模型,并对机器人的定位运动过程进行详细分析,重点利用虚拟建模语言对机器人清洗过程中的机械臂运动状态进行仿真分析。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP242.62

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 邓霞;大型冷凝器清洗机器人的虚拟现实遥操作系统研究[D];湖南大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 张友华;叶勇;;苹果形色特征的自动提取[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
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6 刘磊;王永骥;;基于单目视觉的机器人动态目标识别与跟踪[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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9 陈文颉;刘劲;甘名刚;;基于NMI特征匹配及位置预测的目标自动跟踪及其DSP实现[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 熊华胜;严浙平;;水下机器人水动力系数估计及其在航向鲁棒控制中的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 毛宇峰;水下机器人系统体系结构及避障控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
5 孙贤斌;三维信息获取技术中定标与图形包含问题的研究[D];华中科技大学;2010年
6 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
7 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
8 潘放;通航桥梁船撞风险分析与规避措施研究与应用[D];华南理工大学;2010年
9 高延增;超小型水下机器人关键性能提升技术研究[D];华南理工大学;2010年
10 汪澎;驾驶人警觉状态检测技术研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈昊;基于DSP图像处理的鸡蛋新鲜度实时无损检测研究[D];华中农业大学;2010年
2 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 陈国强;准双曲面齿轮接触图像齿形轮廓和接触斑点的二维重构[D];河南理工大学;2010年
4 蒲锰;非侵入式矿井提升机PLC电控系统实时故障诊断方法的研究[D];山东科技大学;2010年
5 郑纪业;基于H.264的校园视频监控系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
6 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
7 张亚军;有限状态设备的移动监视与识别方法的研究[D];浙江理工大学;2010年
8 刘国栋;基于ARM与DSP的机器视觉硬件平台设计与研究[D];郑州大学;2010年
9 韩亚丽;图像精密测量算法研究[D];郑州大学;2010年
10 钟取发;动态环境下早期烟雾、火苗的视频分级检测研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐志明,杨善让,郭淑青,赵贺,齐冰;电站凝汽器污垢费用估算[J];动力工程;2005年01期
2 陈洋;陆宇平;;机器人实时远程控制系统及其开发库的设计与实现[J];电子技术应用;2006年02期
3 刘雪峰,刘金平,孔庆军;考虑污垢因素的凝汽器经济性分析[J];电站系统工程;2002年06期
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孙文磊;基于虚拟现实的六自由度平台系统设计与仿真[D];厦门大学;2006年
【二级引证文献】
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1 李卫华;面向月球车连续遥操作的预测显示技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
【二级参考文献】
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2 康迎梅;面向对象的机器人三维可视化仿真研究[D];南京航空航天大学;2003年
3 赵学堂;机器人辅助模具抛光仿真和运动控制研究[D];广东工业大学;2003年
4 南雁;基于虚拟数控加工的NC代码翻译[D];西北工业大学;2003年
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6 王威;视觉检测系统及其在葡萄糖药液检测中的应用研究[D];湖南大学;2007年
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10 黎建;康献民;王大承;;视觉控制的弧焊机器人焊接系统综述[A];首届珠中江科协论坛论文集[C];2011年
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10 本报记者 杨红英;机床业或将迎来工业机器人时代[N];中国工业报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
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7 梁新武;机械手无标定动态视觉伺服研究[D];华中科技大学;2011年
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2 黎春宇;视觉定位技术在惯性元件测量中的应用研究[D];天津大学;2012年
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5 唐新庄;基于车载沿主光轴方向序列影像的视觉定位方法研究[D];中国地质大学(北京);2012年
6 王立成;面阵列芯片封装设备中的视觉定位技术[D];华中科技大学;2004年
7 王冰;凝汽器铜管的视觉定位方法研究[D];长沙理工大学;2009年
8 尹志生;基于视觉定位的换向器刻槽关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 于秀芬;轮式移动机器人视觉定位与目标跟踪研究[D];南京航空航天大学;2004年
10 崔志武;基于COCM的除草机视觉定位研究[D];中国海洋大学;2010年
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