收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

冷凝器清洗移动机器人的视觉定位算法研究

刘畅  
【摘要】:本文依托国家科技部“十一五”863项目“大型电厂冷凝器水下作业清洗智能机器人”(项目编号2008AA04Z214),以大唐耒阳火力发电厂凝结水系统为应用环境,结合项目为满足600MW以上发电机组的冷凝器清洗需要,研究清洗移动机器人的视觉定位技术。在简要介绍机器人本体结构设计、机电运动控制系统的基础上,本文着重研究复杂环境下清洗移动机器人视觉定位算法,以实现目标自主定位,提高汽轮机组效率并减少工人劳动强度,实现巨大的社会经济环境效益。 本文首先综合分析了多种基于视觉定位技术的移动机器人的工作机理和功能特性,并结合大型冷凝器设备工作环境特点及清洗作业要求,阐明设计研制大型冷凝器智能清洗移动机器人的必要性。 其次,简要分析冷凝器在线自动清洗装备的工作原理,介绍由履带轮驱动的清洗移动机器人各运动关节的功能特性,以及高压水喷射清洗装置的工作特点。 由于冷凝器工作环境未知、管板脏污管口区域不确定以及被污染管口轮廓特征不完整等问题,需要设计清洗机器人视觉定位方案,以实现视觉引导机器人喷枪对准目标定位。本文对样机视觉子系统进行了改进,采用多角度固定光源照射,以视觉传感器观察设备为主,经过摄像机标定、环境特征匹配确定目标空间位置,配合超声波传感器测距系统和网络通讯系统,远程控制机器人大范围运动至待清洗的冷凝器热交换管板区域。 再次,为初步确定脏污管口区域位置,提出一种基于视频图像行列像素值累加统计规律的多管口识别与定位算法;针对不同的定位精度要求,提出一种采样密度可调整的轮廓拟合定位算法,精确定位待清洗管口质心;利用双目视觉计算目标特征点从二维视频图像坐标系变换到三维世界坐标系的变换矩阵,确定管口质心在世界坐标系中的坐标,为清洗喷枪运动轨迹规划和运动误差补偿提供准确位置参数。 最后,对本论文的研究工作和成果进行总结,并提出下一步的研究方向。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘今越,李铁军;基于LabVIEW的视觉定位磁场分布检测系统[J];电子技术;2004年11期
2 潘峰,武威,杨轶璐,徐心和;视觉定位脑外科手术机器人系统的坐标映射[J];东北大学学报(自然科学版);2005年05期
3 王东署,张志佳,史泽林;基于视觉定位的脑外科机器人坐标变换问题研究[J];计算机工程与应用;2005年06期
4 胡文;孙容磊;;基于序列图像的视觉定位与运动估计[J];传感器与微系统;2007年07期
5 于秀芬,段海滨,龚华军;移动机器人视觉定位方法的研究与实现[J];数据采集与处理;2004年04期
6 杨明辉;Avistar启示:勿求太快,试试用NTSC代替Ethernet和ATM[J];今日电子;1995年06期
7 彭国江;;一种实用音、视频合一监示电路[J];电视工程;1995年03期
8 王正军;视频图像序列在微机上的播放[J];软件世界;1996年03期
9 程德强;张莉莉;牛军;;一种光接收机中视频接收控制系统设计[J];光通信技术;2006年04期
10 徐超忠;;公路视频车辆检测系统的设计与研究[J];公路交通科技(应用技术版);2008年01期
11 田应洪;何俊;洪志良;;蝶形运动估计算法[J];计算机工程;2008年04期
12 初广丽;张伟;;基于背景重构的视频对象分割[J];白城师范学院学报;2008年03期
13 尹传历;刘冬梅;宋建中;刘太辉;;基于视频图像的数字仪表读数自动识别[J];微计算机信息;2008年28期
14 梁峰;;基于Agent技术的个性化网络视频选择模型[J];电脑知识与技术;2008年30期
15 黎宁;史以桢;周建江;;一种基于自适应特征选择的目标实时跟踪算法[J];光电工程;2009年07期
16 许先斌;胡婧;吴玉芹;;基于神经网络的视频压缩的FPGA实现[J];计算机工程与设计;2009年13期
17 胡斌;王生进;丁晓青;;基于部位检测和子结构组合的行人检测方法[J];计算机科学;2009年11期
18 甄丽平;李亚梅;司绍伟;;全局运动补偿技术在形状信息错误隐藏中研究[J];计算机工程与应用;2009年36期
19 蓝设华;韦坚;;气象影视设备视频接口的浅析与运用[J];气象研究与应用;2010年01期
20 杜洁;吴振;陈国仁;张帆;王钊;王挺;;视频图像自动监控技术在流程控制系统的应用[J];制造业自动化;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李同归;王甦;;不同框架下的视觉定位[A];全国第七届心理学学术会议文摘选集[C];1993年
2 王义;唐乐;程建平;李元景;张斌全;;一种基于计算机并行口的视频图像采集电路[A];第11届全国计算机在现代科学技术领域应用学术会议论文集[C];2003年
3 张东;孔祥强;;空调系统冷凝器稳态分布参数模型与仿真[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
4 郭炜强;燕飞;黄儒乐;韩宁;;基于视频图像的森林火灾烟雾识别方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
5 魏晓娟;陈庆奎;王海峰;;采用CUDA技术的视频图像块效应评价算法[A];2010年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集[C];2010年
6 纪强;;视频图像高速大容量固态存储技术[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十六次学术会议论文集(下)[C];2003年
7 张杰;;城市快速道路通信组网方式的设计与应用[A];第九次全国城市道路与交通工程学术会议论文集[C];2007年
8 张赫然;李俊明;;微通道冷凝器用于制冷陈列柜的研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
9 郝光远;魏崇健;张建廷;;血管造影视频图像的数字化处理[A];2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会论文集[C];2009年
10 张欣;张春华;;基于FPGA的视频图像实时处理技术[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李海丰;城市环境中移动机器人视觉定位研究[D];南开大学;2012年
2 赵丽花;球栅阵列(BGA)集成电路视觉定位系统的研究[D];东北林业大学;2012年
3 许海霞;机器视觉标定与目标检测跟踪方法及其应用研究[D];湖南大学;2011年
4 苑廷刚;运动视频图像多重处理技术系统在田径科研领域中的应用和创新[D];北京体育大学;2011年
5 谭启蒙;基于视觉定位跟踪的大型机械部件数字化对接关键技术研究[D];北京邮电大学;2012年
6 黄儒乐;基于视频图像的林火烟雾识别方法的研究[D];北京林业大学;2012年
7 鲁红亮;平行流冷凝器的热分布特性和流量分配特性研究[D];华中科技大学;2010年
8 杨杰;非结构化环境下自主导航系统视觉技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 谭洪涛;视频图像降噪关键技术研究[D];重庆大学;2010年
10 侯杰;基于视频图像的高大空间建筑火灾探测研究[D];清华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘畅;冷凝器清洗移动机器人的视觉定位算法研究[D];湖南大学;2012年
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
3 刘榴;激光加工中视觉定位系统的研究[D];华中科技大学;2012年
4 黄博才;基于机器视觉定位的高速丝印机控制系统的研究与开发[D];华南理工大学;2012年
5 伍星;微冲裁系统模态分析及视觉定位与冲裁控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 王自上;基于视频图像的交通事件自动识别算法研究[D];北京交通大学;2010年
7 张岩;基于视频图像的远程监控系统设计[D];河北大学;2011年
8 程晓金;机器人上料系统中视觉定位研究[D];燕山大学;2013年
9 李群滨;基于视频图像的道路灾害图像分析系统设计与实现[D];华南理工大学;2010年
10 杨小宁;基于USB2.0的视频图像控制器的设计[D];湖南大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者王华楠;新视觉定位系统实现全方位导航[N];中国技术市场报;2010年
2 湖南 双龙一剑;截取视频图像两法[N];电脑报;2002年
3 山东省安丘市景艺耀华中学 裴玉兰;“空手巧抓视频图像”更通用的技巧[N];中国电脑教育报;2005年
4 张钊;美研制出“电脑读心术”,能看穿别人心思[N];新华每日电讯;2009年
5 本报实习记者 胡珉琦;山东省科学院自动化研究所 首台井下救援机器人诞生[N];北京科技报;2009年
6 本报记者 王静琳 见习记者 吕亚鹏;运筹帷幄之“千里之外”[N];黄河报;2009年
7 肖国亮 本报记者 赛宗宝;千里考场一线牵[N];解放军报;2008年
8 刘玉莲;活用:用Print Screen键截取视频图像[N];电脑报;2003年
9 记者 洪奕宜 通讯员 粤公宣 麦媛玲;12种场所强制安装监控视频[N];南方日报;2009年
10 杨万青;你的VI为什么会失败?[N];中国包装报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978