架空输电线路巡线机器人视觉检测与导航控制研究的任务书.docx

架空输电线路巡线机器人视觉检测与导航控制研究的任务书
任务书
一、任务目标
架空输电线路巡线机器人是一种应用于电力输送领域的智能机器人，利用机器视觉技术对输电线路进行检测与巡检。本项目的目标是研究架空输电线路巡线机器人的视觉检测与导航控制技术，解决电力输送过程中的安全隐患和故障检测问题，为实现电力输送的稳定和安全提供有效的技术支持。
二、任务内容与要求
（一）视觉检测技术研究
1.架空输电线路检测与识别方法研究，针对不同的线路类型进行区分。
2.线路故障识别技术研究，包括局部短路、局部开路、悬挂物等故障类型的检测与识别。
3.线路跳线检测技术研究，利用机器视觉技术定位识别跳线及其故障。
（二）导航控制技术研究
1.基于机器视觉和激光测距技术的三维定位技术研究。
2.基于控制算法的运动规划与控制技术研究，包括路径规划、障碍物避让等方面的技术研究。
3.实现对机器人的远程遥控和监控。
（三）系统实现和优化
1.基于软件架构的系统设计与开发，包括机器人控制系统、图像处理系统、通讯协议等方面的技术研究。
2.对机器人的动力学性能进行优化，提高机器人在复杂环境下的移动性能和控制精度。
3.进行实际环境测试，优化算法和系统参数，提高机器人稳定性和可靠性。
三、任务进度和时间节点
任务计划和时间节点如下表所示：
|任务内容|时间节点|
|---------------------------|------------|
|线路检测与识别方法研究|1-6个月|
|线路故障识别技术研究|7-12个月|
|线路跳线检测技术研究|13-18个月|
|三维定位技术研究|1-6个月|
|运动规划与控制技术研究|7-12个月|
|远程遥控和监控技术研究|7-12个月|
|系统设计和开发|1-6个月|
|动力学性能优化|13-18个月|
|环境测试和系统优化|13-18个月|
四、任务需求
（一）硬件需求：机器人底盘、大功率锂电池组、驱动电机、环境传感器、摄像头、激光测距器、控制板、通讯模块等。
（二）软件需求：机器人控制软件、图像处理软件、通讯协议等。
（三）人员需求：研究生2-3名，硕士生3-4名，指导教师1名，技术顾问1名。
（四）经费预算：总经费为80万元，其中硬件购置费用约为20万元，实验验证和测试费用约为20万元，人员和指导费用约为40万元。
五、预期成果
预期实现机器人对架空输电线路的巡检和检测，能够对线路进行实时监测和故障识别。达到以下成果：
（一）实现机器人对130kV及以下的输电线路的智能巡检。
（二）建立线路检测和识别算法，实现对不同线路类型的检测和识别。
（三）基于避障算法，实现机器人的自主导航。
（四）实现对机器人的远程遥控和监控。
（五）发表1-2篇SCI论文。
六、研究组织和管理
本项目成立一个由主要研究人员组成的小组，由负责人统一管理协调。小组在每次会议上讨论项目进展情况，并确定下一步工作计划。根据任务需要，小组可根据需要邀请相关专家进行技术指导。
七、参考文献
1.吴亮，郭剑.基于机器视觉的输电线路检测技术及应用[C].中国电机工程学会电气检测与绝缘技术分会第五届会员代表大会暨年会文集,2019:441-446.
2.赵洋，杨志成，王红武等.基于机器视觉的输电线路巡检机器人设计和实现[J].电子设计工程,2017,25(13):110-113.
3.张洋，陈道云，李洪权等.基于SLAM技术的输电线路巡检机器人研究[J].传感器与微系统,2019,38(10):1-7.