高电压技术
高電壓技術
고전압기술
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2015年
3期
931-936
,共6页
刘存根%鲁守银%孙丽萍%苏建军
劉存根%魯守銀%孫麗萍%囌建軍
류존근%로수은%손려평%소건군
带电作业%姿态监测%加速度传感器%陀螺仪%地磁传感器%无线传感器网络%四元数
帶電作業%姿態鑑測%加速度傳感器%陀螺儀%地磁傳感器%無線傳感器網絡%四元數
대전작업%자태감측%가속도전감기%타라의%지자전감기%무선전감기망락%사원수
live line works%attitude monitoring%accelerometer%gyroscope%geomagnetism%wireless sensing network%quaternion
针对电力系统高压带电作业机械臂作业过程中的姿态监测问题,研制了一种高压带电作业机械臂姿态监测系统,并提出了基于四元数法的姿态监测算法.首先,由加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器和Zigbee无线通信单元组成的监测单元安装在机械臂各关节任意位置,并结合四元数算法,精确测量机械臂各关节的三维空间角度,同时,通过Zigbee无线通信单元,将各关节三维空间角度上传至监控终端;然后,监控终端通过简单的三角函数和迭加计算,即可快速得到机械臂各关节的实时位姿,并进行显示;最后,以美国Kraft公司生产的Grips机械臂为例,建立了基于四元数的机械臂运动学模型并进行了仿真实验,实验结果表明所提出的系统和方法测量精度可达0.05°,同时计算时间可缩短至1 ms.实验结果证明了所提出的系统及方法的有效性和高效性.
針對電力繫統高壓帶電作業機械臂作業過程中的姿態鑑測問題,研製瞭一種高壓帶電作業機械臂姿態鑑測繫統,併提齣瞭基于四元數法的姿態鑑測算法.首先,由加速度傳感器、陀螺儀、地磁傳感器和Zigbee無線通信單元組成的鑑測單元安裝在機械臂各關節任意位置,併結閤四元數算法,精確測量機械臂各關節的三維空間角度,同時,通過Zigbee無線通信單元,將各關節三維空間角度上傳至鑑控終耑;然後,鑑控終耑通過簡單的三角函數和迭加計算,即可快速得到機械臂各關節的實時位姿,併進行顯示;最後,以美國Kraft公司生產的Grips機械臂為例,建立瞭基于四元數的機械臂運動學模型併進行瞭倣真實驗,實驗結果錶明所提齣的繫統和方法測量精度可達0.05°,同時計算時間可縮短至1 ms.實驗結果證明瞭所提齣的繫統及方法的有效性和高效性.
침대전력계통고압대전작업궤계비작업과정중적자태감측문제,연제료일충고압대전작업궤계비자태감측계통,병제출료기우사원수법적자태감측산법.수선,유가속도전감기、타라의、지자전감기화Zigbee무선통신단원조성적감측단원안장재궤계비각관절임의위치,병결합사원수산법,정학측량궤계비각관절적삼유공간각도,동시,통과Zigbee무선통신단원,장각관절삼유공간각도상전지감공종단;연후,감공종단통과간단적삼각함수화질가계산,즉가쾌속득도궤계비각관절적실시위자,병진행현시;최후,이미국Kraft공사생산적Grips궤계비위례,건립료기우사원수적궤계비운동학모형병진행료방진실험,실험결과표명소제출적계통화방법측량정도가체0.05°,동시계산시간가축단지1 ms.실험결과증명료소제출적계통급방법적유효성화고효성.
