导读:本文包含了除冰机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:除冰机器人,障碍物识别,神经网络,Modified-ELM
除冰机器人论文文献综述
徐开威[1]（2019）在《基于Modified-ELM算法的输电线路除冰机器人的障碍物识别技术》一文中研究指出电力供应是人民生活和国家运行不可或缺的要素,这就要求输电系统在任何条件下都能可靠地工作。除冰机器人作为一种用于解决输电线路覆冰问题的前沿解决方案,输电线路上安装的悬垂线夹、间隔器、绝缘子等附件会成为其除冰作业的障碍。为了让除冰机器人能够稳定和有效的进行作业,准确地识别出输电线上障碍物的位置,并对其进行分类成为了首要解决的问题。本文调研并分析了输电线路的环境特点、除冰作业要求以及障碍物类型,对常见输电线路器件的安装方式与结构特征进行了分析,总结了输电线障碍物识别问题的难点,针对传统神经网络方法训练效率低下,分类准确度不高,过拟合严重等问题,设计了一套基于Modified-ELM算法的输电线路除冰机器人障碍物识别方案。该方案主要由图像预处理和基于神经网络的障碍物目标定位分类两个部分组成。图像预处理包括了降噪和边缘检测,首先使用BM3D算法对除冰机器人成像系统捕获的原始图像进行降噪,之后以自适应阈值的小波变换算法为基础,得到图像中的物体边缘信息;目标定位分类则通过神经网络和神经网络训练(深度学习)算法完成,构建了一个具有卷积及全连接部分的神经网络结构,在其中引入了Dropout层,结合输电线路障碍物识别问题的要求,定制了各层神经元的个数和连接关系。在图像预处理的问题上,本文讨论了BM3D算法中相似度阈值与DCT变换域中截断阈值对图像降噪效果的影响,并分析了小波边缘检测算法中不同小波函数在不同阈值下的性能;在障碍物目标定位分类问题上,使用遗传算法对神经网络的卷积核进行训练,分析了Hinton的极限学习机算法(ELM),改进了其数学模型,提出了Modified-ELM算法以训练网络中的全连接部分,提高了整个训练过程的收敛速度;最后在模拟的输电线路照片数据集上进行了实验,结果表明本文方案能很好地解决输电线路上的障碍物识别问题,可以取得比几种前沿方法更准确,更稳定的结果,并满足了机器人除冰作业的实时性要求。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-05-23）
崔彦彬,邹文珏[2]（2018）在《基于模糊小波网络的除冰机器人外观设计综合评价》一文中研究指出目的建立模糊小波网络的除冰机器人外观设计综合评价模型,使除冰机器人的外观设计更加科学化、符合实际需求。方法以综合模糊小波网络获得对方案的客观权重和权威专家主观评判打分,经过MATLAB仿真计算出各项指标间的权重关系从而提炼出评价指标与综合评价结果之间的非线性关系。结论经实例计算确定了最佳设计方案,证明基于模糊小波网络的除冰机器人外观设计综合评价模型能够降低评价过程中主观因素的影响,进而客观、全面地对除冰机器人外观设计做出评价,对除冰机器人外观设计方案的选择提供辅助和参考作用。(本文来源于《包装工程》期刊2018年20期）
郑焱月,杨钰,赵英伟,陈燕民,王国庆[3]（2018）在《一种高压线除冰机器人的设计》一文中研究指出设计了一款基于STC89C52单片机的高压线除冰机器人。该机器人可通过蓝牙通讯、短信通信和自我检测完成在高压线上的行走、除冰和数据实时监测等功能。通过实验室测试和调整,较好地实现了预期功能。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2018年19期）
张发军,杨先威,张烽,杨晶晶,何孔德[4]（2018）在《除冰机器人仿生双臂交越避障结构及其分析》一文中研究指出针对高压输电线路在覆冰导线除冰效率较低且稳定性差的难题,根据灵长类悬臂运动仿生学原理设计了一种新型除冰机器人双臂交越避障结构,主要包括驱动臂、驱动轮、驱动电动机及主控箱等。其中驱动臂包括驱动轮机构、旋转关节以及升降关节;驱动轮机构包括行走轮和除冰轮等,分别用于机器人的前进和除冰。整个驱动臂通过驱动轮悬挂在分裂导线上,驱动轮机构下端通过旋转关节和升降关节相互联接。通过分析阐明了双臂结构交越避障原理,并利用科学软件对结构驱动模型进行仿真。结果表明,该除冰机器人的仿生双臂交越避障结构能有效提高机器人除冰过程中运行稳定性,极大地提高除冰效率。(本文来源于《机械工程师》期刊2018年04期）
高露,赵利,毛鹏枭,周海君[5]（2018）在《新型叁臂高压线除冰机器人设计》一文中研究指出高压线除冰问题一直是国内外研究的热点问题,高压线除冰机器人是解决高压线除冰问题的有效工具。针对高压线除冰路径的特点,开发了一种能够平稳移动且能够有效越障的新型高压线除冰机器人。该机器人由叁个机械手臂和除冰机构组成,手臂上端安装了由电机驱动的轮,可带动机器人在高压线上移动。当遇到高压线上安装的障碍物时,通过控制遇障的手臂旋转来避开障碍物,实现行走和越障功能,通过铣削和敲打实现除冰。(本文来源于《机械工程与自动化》期刊2018年01期）
李宁[6]（2017）在《四分裂高压线除冰机器人与运动特性研究》一文中研究指出目前我国拥有庞大的输电网络,电力系统的远距离输电能力和运行电压等级不断提高。而高压输电线面临的最大挑战就是高压输电线覆冰,轻则引起相位线闪络,重则导致电塔倒塌。面对高压线覆冰,常采用人工敲击除冰、大电流热力融冰、激光除冰、化学除冰等除冰方法,且以上除冰方法在技术、能耗、成本和安全性等因素的制约下具有一定的局限性,同传统的除冰方法相比,采用机器人对高压线路进行除冰具有无人员伤亡、无需转移负载和停电等优点。因此,研发一种适用于四分裂高压线且具有高度自主导航及越障能力的除冰机器人具有重要的研究意义和使用价值。本文采用理论计算与虚拟样机仿真相结合的方法,围绕机器人关键技术、总体结构设计与虚拟样机建模、结构参数优化、机器人运动特性、柔性高压线条件下机器人的刚-柔耦合以及基于Labview的机器人操控系统设计等方面开展了研究工作。首先,结合四分裂高压线的组成及其参数与机器人的设计指标,在对机器人系统组成与关键技术研究的基础之上,提出了一种具有越障能力的四分裂高压线除冰机器人总体结构方案,包括:除冰机构、越障机构、中间辅助机构以及重心调节机构等。根据机器人各约束条件建立了优化数学模型,通过一维搜索方法对机器人中间辅助机械臂长度、机器人机械臂的大臂与小臂长度进行了优化设计,并求得最优解。其次,研究了机器人的运动特性。通过对机器人驱动力与其空间姿态关系的分析,确定了机器人运动过程中的最佳姿态为水平状态,即机器人空间姿态角β=0~?时,机器人的驱动力最大。机器人在运动过程中为了保持水平姿态需要不断调整,通过数值计算与对比,最终确定了驱动轮的调节方式为匀速调节,机械臂的调节方式为变速调节。机器人在越障过程中,重心调节机构需要实时调整重心位置,使机器人保持平衡,仿真结果显示:前端机械臂完成越障任务时,重心调节距离最大,且在爬坡过程中重心调节最大距离随着高压线坡度角的增大而减小。再次,对柔性高压线条件下机器人工作过程稳定性进行了分析。通过有限元对高压线进行模态分析并获得其低阶模态云图,并对机器人进行动力学仿真,仿真结果表明:无论是在风载作用下还是悬挂在柔性导线上越障过程中,机器人的工作稳定性与机器人自身稳定性均满足工作需求。最后,设计了基于Labview的机器人操控系统。根据机器人的实际操控过程确定了机器人的操控系统总体架构与各控制界面,并对各控制界面进行详细设计。通过模拟实际操控过程,对操控系统进行了仿真,通过仿真验证了操控系统能够正常进行数据通信,并对接收的数据进行处理,以图形的形式显示,达到了对机器人工作状态的实时监测,给操控者的操控提供依据。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-01-01）
许良,甘子东[7]（2016）在《一种新型输电线路除冰机器人设计》一文中研究指出输电线上的覆冰和积雪会破坏输电线路,危害电网运行安全,由于传统的除冰方法效率低、成本高,受限制条件较多,所以采用机器人除冰在效率、成本和安全性方面具有很大的优势。文章基于国内外输电线路除冰机器人研究现状,提出了一种能够在线上越障的线上行走的新型机构,并介绍了自主研发的除冰机器人。(本文来源于《中国高新技术企业》期刊2016年25期）
陆成铭,陈继明,陈汝斯[8]（2016）在《输电线除冰机器人越障》一文中研究指出近年来,我国南方各地连年发生大雪灾,给国家和人民带来了不可估量的损失,尤其是对输电设施的影响,许多高压线铁塔因为覆冰被压塌,高压线因为覆冰被压断。很多高压线除冰的方法已经被研究出来或正在研究中,比如电流融化法、敲击法、铣削法,这几种方法各有千秋。该越障式除冰机器人集越障、除冰、防冰于一体,还能实现自平衡,提高除冰的工作效率,实现最大程度的智能化,且降低了劳动强度。最主要的特点更在于它自身的越障方式,使用双滚轮和圆盘相结合的越障方式,更是在传统"叁臂除冰机器人"上的创新和突破。(本文来源于《电子制作》期刊2016年13期）
翁盛槟,聂晓根,黄博贤,谢招龙[9]（2016）在《轻量化高速过障高压巡线除冰机器人研制》一文中研究指出针对严寒地带输电线路覆冰厚实的情况,以强力高效除冰、高速过障和轻量化为目标,研制一种适合严寒地带高压输电线除冰机器人。该机器人采用铣削和压除组合方式实现强力、高效除冰,设计柔性侧向轮驱动装置实现机器人稳定运行和高速过障,通过对除冰机器人进行动力学分析实现结构优化和轻量化。并论述该除冰机器人的工作原理、机械结构、动力系统和控制系统,样机运行结果验证了设计的正确性。(本文来源于《机械制造与自动化》期刊2016年03期）
陈水文（TRAN,THUY,VAN）[10]（2016）在《输电线路除冰机器人的智能自适应鲁棒跟踪控制方法研究》一文中研究指出由于冬季积雪或冻雨形成的覆冰会造成输电线路下垂破损,绝缘子闪燃,电极崩溃,通信中断,停电等等。它不仅对人们的生活造成不便而且对农业和工业生产带来有害影响。因此,有必要研究和开发输电线除冰机器人,实现高效与安全的除冰。除冰机器人控制的实质是如何精确控制除冰机器人手臂的越障行为。除冰机器人是一个复杂的机电耦合系统并且也是一个随时间变化的非线性系统。此外,除冰机器人通常要面对外界干扰和各种不确定因素,难以建立一个适当的数学模型用于基于模型的控制系统的设计。因此,智能控制方法的优点,如模糊控制和神经网络控制,是它们能通过规则推理和强大的学习能力来衰减未知干扰和非结构不确定性的影响,而不需要控制系统的详细知识。另一方面,为提高机械手的控制性能,模糊规则和神经网络参数需要提前通过优化算法进行优化。本论文将模糊系统,神经网络和优化算法与传统的控制方法包括自适应控制,鲁棒控制,比例积分微分控制,和滑模控制等方法集成融合以获得输电线路除冰机器人机械手的期望轨迹的跟踪性能。本文的主要工作如下:1.第二章提出了一种基于滑模学习算法的自适应模糊神经网络控制策略,实现机械手对于期望轨迹的跟踪。引入传统的滑模控制器以确保该系统的渐近稳定性,和模糊规则为基础的小波神经网络被用作反馈控制器。此外,根据李雅普诺夫稳定性理论推导出了一种新的神经网络参数自适应算法。所提出的自适应模糊神经网络控制系统不需要机械手的详细知识而能够补偿参数变化,未建模动态和未知干扰的影响,从而改善系统的跟踪性能。2.第叁章提出了一种基于人工化学反应优化算法的神经网络自适应控制方案,以获得机械手所需的轨迹跟踪控制性能。径向基函数神经网络用于逼近机器人动力学的不确定性。在初始阶段的神经网络参数通过用人工化学反应优化算法进行优化。径向基函数神经网络权值的自适应调节策略根据李雅普诺夫理论确定。因此,整个系统的收敛性和稳定性得到保证,使得机器人的跟踪性能提高。3.在第四章中提出了一种结合化学反应优化算法与径向基函数连接网络的滑模控制方法以实现机械臂高精度的位置跟踪。在提出的方案中,由于具有强大的逼近能力,叁层的径向基函数连接网络用于逼近系统的不确定性,如参数变化,摩擦力,以及外部干扰,并消除滑模控制的抖振现象。为提高初始阶段的预期性能以及改进收敛速度,径向基函数连接网络的参数需要提前进行优化。因此,径向基函数连接网络的初始参数通过化学反应优化算法离线优化而不是随机选择。此外,径向基函数网链接的权重根据在投影算法和李雅普诺夫理论自适应调节规律在线确定,保证了系统的稳定性和收敛性。4.第五章提出了一种基于优化模糊比例-积分-微分(PID)的除冰机器人混合控制策略。在此控制方案中,将PID控制器与模糊规则相结合,其中模糊规则的输入和输出变量是控制误差信号和PID控制器增益。此外,提出了结合化学反应优化和粒子群优化的混合算法,来同时确定所有的参数如高斯隶属函数的宽度和中心,以及模糊规则的数目。基于多目标优化的概念,定义了一个包含不同的性能指标的目标函数。从而,提出的具有自适应增益的模糊PID控制器比传统固定增益的PID控制器具有更好控制性能和灵活性。最后,在一个叁连杆除冰机器人系统的比较仿真结果,证明了所提出的模糊PID控制器方法的可行性和有效性。5.第六章中针对电力线除冰机器人的机械手,提出了一种基于递归模糊小波函数连接网络的自适应鲁棒跟踪控制方案。在提出的自适应鲁棒跟踪控制系统中将递归技术,模糊逻辑系统,小波变换,径向基函数连接网融入到滑模控制技术。提出了一种广义递归模糊小波函数连接网来逼近未建模动态、参数变化和摩擦力。自适应鲁棒项加入到自适应鲁棒滑动跟踪控制律来消除非结构化的部分和网络重构误差,以及外部干扰。另外,递归模糊小波功能链接网络的权值参数通过Lyapunov稳定性理论导出新的自适应调整策略以保证跟踪误差和参数估计误差的有界性。从而保证整个控制系统的稳定性和鲁棒性,实现高精度无抖动的位置跟踪。最后,我们在两连杆机械手和叁连杆电力线路除冰机器人对提出的方法进行数值仿真和实验验证,结果证明了提出的方法的有效性和鲁棒性。(本文来源于《湖南大学》期刊2016-05-03）
除冰机器人论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
目的建立模糊小波网络的除冰机器人外观设计综合评价模型,使除冰机器人的外观设计更加科学化、符合实际需求。方法以综合模糊小波网络获得对方案的客观权重和权威专家主观评判打分,经过MATLAB仿真计算出各项指标间的权重关系从而提炼出评价指标与综合评价结果之间的非线性关系。结论经实例计算确定了最佳设计方案,证明基于模糊小波网络的除冰机器人外观设计综合评价模型能够降低评价过程中主观因素的影响,进而客观、全面地对除冰机器人外观设计做出评价,对除冰机器人外观设计方案的选择提供辅助和参考作用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
除冰机器人论文参考文献
[1].徐开威.基于Modified-ELM算法的输电线路除冰机器人的障碍物识别技术[D].南昌大学.2019
[2].崔彦彬,邹文珏.基于模糊小波网络的除冰机器人外观设计综合评价[J].包装工程.2018
[3].郑焱月,杨钰,赵英伟,陈燕民,王国庆.一种高压线除冰机器人的设计[J].科技创新与应用.2018
[4].张发军,杨先威,张烽,杨晶晶,何孔德.除冰机器人仿生双臂交越避障结构及其分析[J].机械工程师.2018
[5].高露,赵利,毛鹏枭,周海君.新型叁臂高压线除冰机器人设计[J].机械工程与自动化.2018
[6].李宁.四分裂高压线除冰机器人与运动特性研究[D].哈尔滨工程大学.2017
[7].许良,甘子东.一种新型输电线路除冰机器人设计[J].中国高新技术企业.2016
[8].陆成铭,陈继明,陈汝斯.输电线除冰机器人越障[J].电子制作.2016
[9].翁盛槟,聂晓根,黄博贤,谢招龙.轻量化高速过障高压巡线除冰机器人研制[J].机械制造与自动化.2016
[10].陈水文（TRAN,THUY,VAN）.输电线路除冰机器人的智能自适应鲁棒跟踪控制方法研究[D].湖南大学.2016
标签：除冰机器人; 障碍物识别; 神经网络; Modified-ELM;