输电线路巡检机器人系统及控制软件研究

论文摘要

目前我国高压线路的巡检、维护基本上采用人工沿线巡视的作业方式,作业劳动强度大、费用高且危险性大,急需取代人力的巡检方法和设备。在输电线路的巡检中使用机器人,不仅可以减轻巡线作业的强度,降低费用,也可以提高巡线作业的质量和管理技术水平,更保证了工作人员的安全。本文根据输电线路的结构特点,进行了高压输电线路巡线机器人的机械结构设计,机器人采用三臂柔性机构。采用Pro/E软件,建立了巡线机器人机械结构的三维实体模型,并对巡线机器人越障过程进行了仿真研究。通过将μC/OS-II操作系统移植到LPC2210控制芯片上,以μC/OS-II操作系统为基础,采用ADS1.2为开发平台,使用C语言和汇编语言混合编程的方式编制了巡线机器人运动控制软件。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 输电线路巡检方法概述
• 1.3 巡线机器人的发展历史与展望
• 1.3.1 巡线机器人的发展历史
• 1.3.2 巡线机器人的发展趋势
• 1.4 论文的主要研究内容
• 第二章 巡线机器人的机械结构分析
• 2.1 架空输电线路概述
• 2.1.1 输电线路的组成
• 2.1.2 主要障碍
• 2.2 巡线机器人的功能原理设计
• 2.2.1 巡线机器人功能目标的确定
• 2.2.2 巡线机器人功能目标设计
• 2.3 本章小结
• 第三章 巡线机器人实体建模与运动仿真
• 3.1 PRO/E 软件概述
• 3.2 实体建模过程及模型
• 3.2.1 实体模型创建过程
• 3.2.2 实体模型
• 3.3 巡线机器人的工作过程及运动仿真
• 3.3.1 巡线机器人的工作过程
• 3.3.2 越障运动仿真
• 3.4 本章小结
• 第四章 μC/OS-Ⅱ嵌入式系统移植
• 4.1 基于ARM 核的微处理器LPC2210 概述
• 4.2 μC/OS-II 概述
• 4.2.1 μC/OS-II 的任务管理
• 4.2.2 μC/OS-II 的任务状态
• 4.2.3 μC/OS-II 的任务调度
• 4.2.4 μC/OS-II 任务间的通讯与同步
• 4.3 μC/OS-II 在LPC2210 微处理器上的移植
• CPU.H 的移植'>4.3.1 OS_CPU.H 的移植
• CPU_C.C 的移植'>4.3.2 OS_CPU_C.C 的移植
• CPU_A.S 的移植'>4.3.3 OS_CPU_A.S 的移植
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于μC/OS-Ⅱ的巡线机器人控制程序设计
• 5.1 应用程序开发环境介绍
• 5.2 巡线机器人控制系统中多任务的划分
• 5.3 越障流程图
• 5.4 GPIO 引角分配
• 5.5 任务堆栈与任务间通讯资源定义
• 5.6 用户任务的实现
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况