基于空間模型匹配的飛行機(jī)器人精細(xì)化電塔巡檢方法研究.pdf

1、為了克服傳統(tǒng)人工電塔巡檢帶來(lái)的低效性和危險(xiǎn)性，飛行機(jī)器人開(kāi)始逐步承擔(dān)電力線路及桿塔的巡檢任務(wù)。電氣設(shè)備安全巡檢規(guī)范要求飛行機(jī)器人具備自主精細(xì)化巡檢的能力。所謂精細(xì)化巡檢，主要包括飛行機(jī)器人自主定位和巡檢目標(biāo)識(shí)別。自主定位主要解決飛行機(jī)器人相對(duì)于電塔的位姿計(jì)算問(wèn)題，是后續(xù)自主姿態(tài)調(diào)整、路徑規(guī)劃和視點(diǎn)選擇實(shí)踐的基礎(chǔ)，目標(biāo)識(shí)別主要解決桿塔子區(qū)域在圖像中的提取問(wèn)題，是根據(jù)人工語(yǔ)義指令指定巡檢目標(biāo)的基礎(chǔ)。為此，本文從上述兩方面，提出了新的精細(xì)化巡

2、檢方法。該方法分別基于電塔三維線框模型的匹配和點(diǎn)云模型的匹配，統(tǒng)稱為空間模型匹配法。首先，針對(duì)自主定位，提出了一種基于電塔三維線框模型的多傳感器融合定位方法，該方法融合GPS、IMU和視覺(jué)信息共同完成飛行機(jī)器人的精準(zhǔn)定位;其次，針對(duì)目標(biāo)識(shí)別，提出了一種基于點(diǎn)云模型的語(yǔ)義化目標(biāo)識(shí)別方法，該方法能根據(jù)預(yù)定義的語(yǔ)義信息，從圖像中識(shí)別出電塔中相應(yīng)子區(qū)域;最后，將上述兩種方法有機(jī)整合，提出了一套系統(tǒng)的精細(xì)化巡檢方法和相應(yīng)的平臺(tái)設(shè)計(jì)方案。實(shí)驗(yàn)證明，