第四章：根据对电力机器人作业环境的分析，使用一种自适应阈值选取的Canny边缘检测方法对获得的图像进行边缘提取。以电力机器人经常碰到的作业对象螺栓为目标，分别使用传统的基于最小二乘法椭圆拟合与改进的椭圆拟合方法对其进行识别，比较分析两种方法的识别结果。

第五章：首先介绍立体匹配的原理和满足的约束条件，然后使用不同的匹配方法进行了模板匹配实验。然后介绍基于双目视觉的三维测量原理，并进行目标空间位置测量实验。

第六章：总结本论文的工作，针对本文遇到的问题，提出可能的研究方向。

2  视觉测量系统总体设计

2。1  视觉测量系统需求分析

电力机器人在工作中经常遇到的作业任务有：更换跌落熔断器、拆接引流线以及隔离刀闸等。如图2。1(a)所示，在更换跌落熔断器时，机器人首先需要识别定位出固定跌落熔断器上下接线端子的螺栓和螺母，然后控制两个机械臂夹持套筒分别套到螺栓和螺母上，套到螺母上的机械臂固定不动，通过旋转套到螺栓上的机械臂将螺栓取下，最后更换新的跌落熔断器，通过相似的过程固定好上下接线端子的螺栓和螺母，从而完成跌落熔断器的更换。拆接引流线的过程与更换跌落熔断器类似，如图2。1(b)所示，在拆接引流线时，机器人也是需要首先识别定位出固定引流线的螺栓和螺母，然后通过两个机械臂协调来完成任务。由此可见，电力机器人在工作时，都要首先完成螺栓的识别和定位工作，这也是视觉测量系统的关键任务。

(a) 跌落熔断器                    (b) 高压线上引流端子

图 2。1 电力机器人作业对象

在进行电力机器人整体设计时，将电力机器人的作业方式分为主从作业和自主作业两种。在进行主从作业时，操作人员坐在控制室中，遥操作移动升降平台使其到达作业现场，通过安装在作业现场的监控相机将现场的画面通过光纤通信系统实时传输到位于控制室的显示器上。由于作业环境复杂，经常会出现作业对象被各种障碍物所遮挡等情况，同时由于人眼视觉范围的限制，通过操作人员的观察来控制机械臂完成精细复杂的任务是十分困难的，此时就要通过机器人的自主作业方式来完成。文献综述

在进行自主作业时，首先通过机器人的视觉测量系统测得作业对象的空间位置，将其反馈给机械臂的控制器，通过控制器解算出机械臂的转动角度信息，再将该角度信息传递给可改变机械臂位姿的执行器来使机械臂到达作业对象所在位置，并完成作业任务。

通过以上分析可知，电力机器人视觉测量系统的主要功能为视频监控和视觉伺服控制。通过视频监控功能将作业现场的实时画面传输到控制室，方便操作人员控制机械臂到达作业区域并发出相应的指令。通过视觉伺服控制，由机器人来自主完成精细复杂的任务，提高工作效率，并保证作业人员的人身安全。

2。2  视觉测量系统组成

通过对电力机器人的作业过程分析可知，其视觉系统由视频监控系统和识别与测量系统两部分组成，如图2。2所示。目标识别与测量系统是机器人视觉系统中最关键的部分，因此本文只对目标识别与测量系统进行研究。

图 2。2 视觉系统组成

2。2。1  目标识别与测量系统方案设计

目标识别与测量系统是实现电力机器人自主控制的关键。要实现机器人的自主控制，首先需要机器人能准确地识别出作业目标，然后通过视觉测量方法计算出作业目标的空间位置，最后控制机械臂协调工作。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-