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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書是作者幾年來(lái)在電力機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)和電力自動(dòng)化裝置方面創(chuàng)新實(shí)踐所取得的初步成果，主要包括配電線路絕緣包裹機(jī)器人、基于旋翼機(jī)器人的電廠盤煤裝置、風(fēng)機(jī)塔筒清潔機(jī)器人、具有三維重建功能的電纜隧道機(jī)器人、輸電鐵塔自主攀爬機(jī)器人、隱蔽工程探測(cè)成像裝置、電力施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)全過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)、基于Lora擴(kuò)頻的便攜式繼電保護(hù)校驗(yàn)儀、變電站二次多芯線纜智能對(duì)線器等項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和研究。本書可為高等院校機(jī)械、電子、自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐提供借鑒，也可以為機(jī)器人愛(ài)好者制作機(jī)器人提供一些幫助，同時(shí)也可供從事機(jī)電一體化及相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

　　王秀梅：1990年1月于北京科技大學(xué)碩士研究生畢業(yè)后，就職于華北電力大學(xué)教務(wù)處，先后任教務(wù)處副處長(zhǎng)、教務(wù)處處長(zhǎng)、工程訓(xùn)練中心主任。先后主講《金屬材料及熱處理》、《工程材料》、《電廠高溫材料》、《綜合評(píng)價(jià)》、《高等教育評(píng)價(jià)》等課程，共發(fā)表研究論文近百篇，其中EI、CSSCI檢索30多篇。獲教學(xué)成果獎(jiǎng)１項(xiàng)；省部級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)10項(xiàng)；主研研究項(xiàng)目及社科基金項(xiàng)目7項(xiàng)，省部級(jí)研究項(xiàng)目13項(xiàng)。擔(dān)任教育部工程訓(xùn)練教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員、河北省教育學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)研究會(huì)副理事長(zhǎng)。兼任教育部《實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理》、《實(shí)驗(yàn)技術(shù)與探索》等雜志編委。

圖書目錄

目錄
前言
第1章配電線路絕緣包裹機(jī)器人1
1.1項(xiàng)目目標(biāo)1
1.2國(guó)內(nèi)外研究概況1
1.2.1技術(shù)發(fā)展歷史及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1
1.2.2國(guó)內(nèi)其他研究單位的研究情況4
1.3項(xiàng)目簡(jiǎn)介5
1.4工作原理6
1.4.1原理簡(jiǎn)述6
1.4.2配電線路絕緣包裹裝置6
1.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工9
1.5.1升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9
1.5.2行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9
1.5.3包裹機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)10
1.6控制系統(tǒng)10
1.6.1電路硬件設(shè)計(jì)10
1.6.2方案設(shè)計(jì)11
1.7工作驗(yàn)證與評(píng)價(jià)12
1.8創(chuàng)新點(diǎn)分析17
第2章基于旋翼機(jī)器人的電廠盤煤裝置19
2.1項(xiàng)目目標(biāo)19
2.2國(guó)內(nèi)外研究概況19
2.3項(xiàng)目簡(jiǎn)介20
2.4工作原理21
2.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工21
2.5.1室外無(wú)人機(jī)盤煤方案21
2.5.2室內(nèi)吊艙盤煤方案25
2.6控制系統(tǒng)25
2.6.1無(wú)人機(jī)盤煤25
2.6.2機(jī)器人盤煤29
2.6.3吊艙盤煤29
2.7工作驗(yàn)證與評(píng)價(jià)30
2.8創(chuàng)新點(diǎn)分析31
第3章風(fēng)機(jī)塔筒清潔機(jī)器人32
3.1項(xiàng)目目標(biāo)32
3.2項(xiàng)目簡(jiǎn)介32
3.3總體設(shè)計(jì)33
3.4創(chuàng)新點(diǎn)分析43
第4章具有三維重建功能的電纜隧道機(jī)器人44
4.1項(xiàng)目目標(biāo)44
4.2國(guó)內(nèi)外研究狀況44
4.3項(xiàng)目介紹46
4.4工作原理47
4.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工47
4.5.1設(shè)計(jì)要求47
4.5.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)47
4.5.3移動(dòng)系統(tǒng)48
4.5.4減速電動(dòng)機(jī)選型49
4.5.5輪轂設(shè)計(jì)49
4.5.6升降系統(tǒng)50
4.5.7剪叉連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)50
4.5.8升降電動(dòng)機(jī)選型51
4.5.9視覺(jué)單元53
4.5.10雙目攝像機(jī)53
4.5.11兩軸云臺(tái)設(shè)計(jì)54
4.5.12LED燈選型54
4.6車身主體54
4.6.1控制系統(tǒng)55
4.6.2控制模塊55
4.6.3電源模塊56
4.6.4通信模塊57
4.6.5視覺(jué)模塊58
4.7雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)59
4.7.1常用坐標(biāo)系59
4.7.2攝像機(jī)的非線性模型61
4.7.3雙目立體標(biāo)定61
4.7.4張正友標(biāo)定方法63
4.7.5相對(duì)位姿求解65
4.7.6標(biāo)定步驟與結(jié)果分析66
4.7.7立體匹配68
4.7.8約束準(zhǔn)則68
4.7.9SGBM匹配算法69
4.7.10匹配步驟與結(jié)果分析69
4.8工作驗(yàn)證與評(píng)價(jià)70
4.8.1樣機(jī)總裝70
4.8.2樣機(jī)性能試驗(yàn)71
4.9創(chuàng)新點(diǎn)分析74
第5章輸電鐵塔自主攀爬機(jī)器人75
5.1項(xiàng)目目標(biāo)75
5.2國(guó)內(nèi)外研究概況75
5.3項(xiàng)目簡(jiǎn)介76
5.4機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工76
5.4.1機(jī)器人腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)77
5.4.2機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)79
5.4.3機(jī)器人關(guān)節(jié)動(dòng)作器設(shè)計(jì)80
5.4.4機(jī)器人足端吸附結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)81
5.4.5輸電鐵塔自主攀爬機(jī)器人足端電磁鐵的選擇83
5.5輸電鐵塔自主攀爬機(jī)器人電路硬件設(shè)計(jì)85
5.5.1主控電路 STM32F103RCT6 小系統(tǒng)85
5.5.2機(jī)器人穩(wěn)壓模塊86
5.5.3機(jī)器人固態(tài)繼電器控制電路86
5.5.4壓力傳感器87
5.5.5激光測(cè)距模塊87
5.5.6攝像頭模塊88
5.5.7姿態(tài)檢測(cè)模塊89
5.6控制系統(tǒng)89
5.6.1軟件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)89
5.6.2RobotControl下位機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)90
5.6.3機(jī)器人各個(gè)模塊初始化90
5.6.4機(jī)器人數(shù)據(jù)發(fā)送93
5.6.5機(jī)器人攀爬動(dòng)作執(zhí)行93
5.6.6RobotControl上位機(jī)控制軟件的開(kāi)發(fā)93
5.6.7RobotControl上位機(jī)串口調(diào)試軟件設(shè)計(jì)93
5.7工作驗(yàn)證與評(píng)價(jià)95
5.7.1上位機(jī)調(diào)試機(jī)器人95
5.7.2下位機(jī)向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)97
5.7.3下位機(jī)與機(jī)械系統(tǒng)的調(diào)試97
5.8創(chuàng)新點(diǎn)分析98
第6章隱蔽工程探測(cè)成像裝置99
6.1項(xiàng)目目標(biāo)99
6.2國(guó)內(nèi)外研究概況99
6.3項(xiàng)目簡(jiǎn)介100
6.4工作原理100
6.4.1總體方案原理100
6.4.2裝置內(nèi)部原理100
6.4.3電磁法實(shí)現(xiàn)原理101
6.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工102
6.5.1外觀設(shè)計(jì)102
6.5.2金屬探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)103
6.5.3激光測(cè)距模塊設(shè)計(jì)104
6.5.4供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)105
6.5.5人機(jī)交互模塊設(shè)計(jì)105
6.5.6藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計(jì)106
6.6控制系統(tǒng)107
6.6.1單片機(jī)控制系統(tǒng)107
6.6.2軟件控制系統(tǒng)107
6.7工作驗(yàn)證與評(píng)價(jià)110
6.7.1使用方法110
6.7.2系統(tǒng)測(cè)試111
6.8創(chuàng)新點(diǎn)分析113
第7章電力施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)全過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)114
7.1項(xiàng)目目標(biāo)114
7.2國(guó)內(nèi)外研究概況114
7.3項(xiàng)目簡(jiǎn)介114
7.4工作原理115
7.4.1總體設(shè)計(jì)115
7.4.2電力施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)全過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)模塊部分115
7.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工116
7.5.1外殼包裝結(jié)構(gòu)116
7.5.2底座設(shè)計(jì)117
7.5.3紅外探測(cè)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)117
7.5.4紅外線聲光報(bào)警器裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)118
7.5.5攝像頭拍照錄像裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)118
7.6控制系統(tǒng)120
7.6.1手機(jī)終端App的設(shè)計(jì)120
7.6.2主控板實(shí)時(shí)控制122
7.7工作驗(yàn)證與評(píng)價(jià)123
7.7.1視頻信息采集功能驗(yàn)證123
7.7.2無(wú)線傳輸功能驗(yàn)證124
7.7.3解碼和回傳功能驗(yàn)證124
7.7.4監(jiān)控警示功能驗(yàn)證124
7.8創(chuàng)新點(diǎn)分析124
第8章基于Lora擴(kuò)頻的便攜式繼電保護(hù)校驗(yàn)儀125
8.1項(xiàng)目研發(fā)背景125
8.2國(guó)內(nèi)外研究概況125
8.3項(xiàng)目簡(jiǎn)介126
8.4工作原理126
8.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工127
8.6控制系統(tǒng)132
8.6.1主設(shè)備單元132
8.6.2子設(shè)備單元136
8.6.3模擬斷路器138
8.7工作驗(yàn)證與分析142
8.7.1電路功能測(cè)試結(jié)果及分析142
8.7.2現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用測(cè)試結(jié)果及分析143
8.8創(chuàng)新點(diǎn)分析145
第9章變電站二次多芯線纜智能對(duì)線器146
9.1項(xiàng)目目標(biāo)146
9.2國(guó)內(nèi)外研究概況147
9.3項(xiàng)目簡(jiǎn)介148
9.4工作原理150
9.5設(shè)計(jì)與加工制造151
9.5.1原理仿真152
9.5.2原理圖的繪制152
9.5.3版電路板的繪制152
9.5.4第二版電路板的繪制152
9.5.5殼體的制作157
9.6控制系統(tǒng)157
9.6.1裝置主機(jī)控制系統(tǒng)158
9.6.2裝置輔機(jī)控制系統(tǒng)161
9.7工作驗(yàn)證與分析162
9.7.1檢測(cè)步驟（以測(cè)四芯線纜為例）162
9.7.2電量檢測(cè)及充電測(cè)試164
9.8創(chuàng)新點(diǎn)分析165