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题名

皮带廊智能巡检中运动导航研究

其他题名
RESEARCH ON THE MOTION NAVIGATION IN THE INTELLIGENT INSPECTION OF BELT CORRIDOR
姓名
姓名拼音
CHEN Xibin
学号
11930684
学位类型
硕士
学位专业
0809 电子科学与技术
学科门类/专业学位类别
08 工学
导师
周利民
导师单位
系统设计与智能制造学院
论文答辩日期
2022-06-09
论文提交日期
2022-06-29
学位授予单位
南方科技大学
学位授予地点
深圳
摘要

皮带廊作为大宗商品制造业企业生产的“大动脉”,关乎着企业日常正常生产工作的开展。为保障皮带廊的工作状态,目前绝大多数企业均采用人工巡检的方式,判断皮带廊是否正常工作。然而随着我国人口红利逐渐减弱,伴随着近年来新冠肺炎疫情的冲击,有经验的工人越来越少,工业界亟需智能巡检的方式来更好地完成巡检工人的日常工作,确保皮带廊可正常运转,第一时间发现问题,清除隐患。

本课题组利用皮带廊原有基础桁架作为轨道,设计一款皮带廊智能巡检机器人,通过收集支撑皮带的托辊运动时所产生的声音信号,判断托辊是否损坏,并通过数据积累,以期未来实现托辊健康状态全生命周期监管。本文主要研究在仅仅依托皮带廊原有钢桁架而不额外架设机器人运行轨道的基础上,为实现准确收集声音信号而必然存在的机器人定位及控制问题。

本课题需要对机器人控制系统进行设计,采用工控机与单片机配合方案完成机器人的巡检功能要求。通过专为巡检机器人设计的搭载STM32G4系列芯片的巡检机器人控制板,配合以调度不同窗口发送指定ID的节点消息的通信方式,驱动机器人各个单元模块。

利用仿真分析,对机器人巡检运动过程中的越障动作和上坡动作两个特殊运动过程进行动力学及运动学仿真。通过仿真分析,解算机器人在越障运动时的控制指标。进而通过分析在上坡运动过程中,机器人自身与轨道之间的几何关系,解算机器人在上坡时所需的速度及动力。

凭借工控机强大的算力,基于高速工业相机,本课题提出基于类事件相机的机器人定位方案,通过对相邻帧的差分、积分,输出事件帧及HDR增强帧,用以识别指定目标,实现机器人精准定位。

关键词
语种
中文
培养类别
独立培养
入学年份
2019
学位授予年份
2022-07
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所在学位评定分委会
系统设计与智能制造学院
国内图书分类号
TP249
来源库
人工提交
成果类型学位论文
条目标识符http://sustech.caswiz.com/handle/2SGJ60CL/343119
专题工学院_系统设计与智能制造学院
推荐引用方式
GB/T 7714
陈曦斌. 皮带廊智能巡检中运动导航研究[D]. 深圳. 南方科技大学,2022.
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