巡檢機(jī)器人傳感器容錯控制技術(shù)的研究

王吉岱　徐希清

（山東科技大學(xué) 機(jī)械電子工程學(xué)院，青島 266590）

巡檢機(jī)器人傳感器容錯控制技術(shù)的研究

王吉岱徐希清

（山東科技大學(xué) 機(jī)械電子工程學(xué)院，青島 266590）

本文在介紹巡檢機(jī)器人分布式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，分析了傳感器的硬件配置和常見故障形式，提出了N模冗余容錯（硬件容錯）和時間冗余容錯（軟件容錯）相結(jié)合的容錯控制策略。實驗結(jié)果表明，基于該容錯控制策略的巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)具有較好的魯棒性，有效的保證了巡檢機(jī)器人成功完成各種越障動作。

巡檢機(jī)器人傳感器故障容錯控制分布式控制系統(tǒng)

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電網(wǎng)容量日益增大，高壓、超高壓線路不斷延長，規(guī)模越來越大，對電網(wǎng)的巡檢維護(hù)變得更為重要。用巡線機(jī)器人對電網(wǎng)進(jìn)行巡檢，為電網(wǎng)巡檢提供了一種新的自動巡檢方法，近年來已成為特種機(jī)器人領(lǐng)域的一個研究熱點。相對工業(yè)機(jī)器人而言，巡檢機(jī)器人還相對年輕，并且巡檢機(jī)器人既要在惡劣、復(fù)雜環(huán)境下工作，又要考慮長途巡視的高安全可靠性、電源補給和遠(yuǎn)程通信等，因而，開展巡線機(jī)器人的研究與應(yīng)用無疑是一個極大的挑戰(zhàn)［1-3］。

通過對巡檢機(jī)器人的實際作業(yè)環(huán)境進(jìn)行分析，結(jié)合對機(jī)器人控制系統(tǒng)的高安全可靠性要求，提出了硬件容錯和軟件容錯相結(jié)合的容錯控制方法以及故障處理策略。

1　巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)組成

巡檢機(jī)器人分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。機(jī)器人控制系統(tǒng)采用分級遞階的體系結(jié)構(gòu)，由管理級、控制級和現(xiàn)場級組成［4-6］。……