2021年2月23日,國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化管理局(IEC/SMB)第170次會(huì)議通過(guò)決議,批準(zhǔn)成立由我國(guó)提出的電力機(jī)器人技術(shù)委員會(huì)(IEC/TC129),并將秘書(shū)處設(shè)在我國(guó)。
秘書(shū)處是指聯(lián)合國(guó)的常設(shè)行政機(jī)構(gòu)。由秘書(shū)長(zhǎng)一人和辦事人員若干人組成,后者由秘書(shū)長(zhǎng)依聯(lián)合國(guó)大會(huì)決議委任。主要職能是為聯(lián)合國(guó)其他機(jī)構(gòu)提供服務(wù),并執(zhí)行這些機(jī)構(gòu)制定的方案和政策。
電力機(jī)器人技術(shù)委員會(huì)的成立,將有效推動(dòng)我國(guó)電力機(jī)器人自主創(chuàng)新技術(shù)與世界共享,支持構(gòu)建智能升級(jí)和融合創(chuàng)新的智能電網(wǎng),引領(lǐng)電力企業(yè)及上下游產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,助力國(guó)家新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
變電站機(jī)器人、智能電力巡檢機(jī)器人、變電站巡檢機(jī)器人、配電室巡檢機(jī)器人包括有機(jī)電子集成技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)、導(dǎo)航與行為規(guī)劃技術(shù)、安全技術(shù)、機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)、穩(wěn)定無(wú)線傳輸技術(shù)等。變電站機(jī)器人是一系列特殊的電機(jī)機(jī)器人之一,變電站機(jī)器人測(cè)量可以代替人工測(cè)溫。用于代替變電站的人工檢測(cè),完成緊急、困難、危險(xiǎn)、繁重和重復(fù)的工作。降低了檢查成本,保護(hù)人員的人身安全。為了解決特殊環(huán)境下人工檢測(cè)的隱患,提高變電站檢測(cè)的效率,及時(shí)檢測(cè)和處理故障,搶占智能變電站檢測(cè)資源。應(yīng)用于變電站的機(jī)器人普遍都裝著變焦的高清攝像頭,對(duì)于某些因高度過(guò)高而無(wú)法監(jiān)測(cè)的表計(jì),機(jī)器人也能通過(guò)攝像頭變焦來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取。
導(dǎo)航與定位
在機(jī)器人系統(tǒng)中 ,自主導(dǎo)航是一項(xiàng)核心技術(shù) , 是機(jī)器人研究領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。導(dǎo)航的基本任務(wù)有3點(diǎn):
(1)基于環(huán)境理解的全局定位: 通過(guò)環(huán)境中景物的理解 ,識(shí)別人為路標(biāo)或具體的實(shí)物 ,以完成對(duì)機(jī)器人的定位 ,為路徑規(guī)劃提供素材;
(2)目標(biāo)識(shí)別和障礙物檢測(cè): 實(shí)時(shí)對(duì)障礙物或特定目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別 ,提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性;
(3)安全保護(hù): 能對(duì)機(jī)器人工作環(huán)境中出現(xiàn)的障礙和移動(dòng)物體作出分析并避免對(duì)機(jī)器人造成的損傷。
路徑規(guī)劃
路徑規(guī)劃技術(shù)是機(jī)器人研究領(lǐng)域的1個(gè)重要分支 。最優(yōu)路徑規(guī)劃就是依據(jù)某個(gè)或某些優(yōu)化準(zhǔn)則( 如工作代價(jià)最小 、行走路線最短、行走時(shí)間最短等),在機(jī)器人工作空間中找到1條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)、可以避開(kāi)障礙物的最優(yōu)路徑。
路徑規(guī)劃方法大致可以分為傳統(tǒng)方法和智能方法2 種 。傳統(tǒng)路徑規(guī)劃方法主要有以下幾種 : 自由空間法、圖搜索法 、柵格解耦法 、人工勢(shì)場(chǎng)法。大部分機(jī)器人路徑規(guī)劃中的全局規(guī)劃都是基于上述幾種方法進(jìn)行的,但這些方法在路徑搜索效率及路徑優(yōu)化方面有待于進(jìn)一步改善 。人工勢(shì)場(chǎng)法是傳統(tǒng)算法中較成熟且高效的規(guī)劃方法 ,它通過(guò)環(huán)境勢(shì)場(chǎng)模型進(jìn)行路徑規(guī)劃 ,但是沒(méi)有考察路徑是否最優(yōu)。
智能路徑規(guī)劃方法是將遺傳算法 、模糊邏輯以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能方法應(yīng)用到路徑規(guī)劃中, 來(lái)提高機(jī)器人路徑規(guī)劃的避障精度 ,加快規(guī)劃速度, 滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。其中應(yīng)用較多的算法主要有模糊方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、Q 學(xué)習(xí)及混合算法等 ,這些方法在障礙物環(huán)境已知或未知情況下均已取得一定的研究成果。
機(jī)器人視覺(jué)
視覺(jué)系統(tǒng)是自主機(jī)器人的重要組成部分,一般由攝像機(jī)、圖像采集卡和計(jì)算機(jī)組成。機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的工作包括圖像的獲取、圖像的處理和分析 、輸出和顯示, 核心任務(wù)是特征提取 、圖像分割和圖像辨識(shí) 。而如何精確高效的處理視覺(jué)信息是視覺(jué)系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題。視覺(jué)信息處理逐步細(xì)化, 包括視覺(jué)信息的壓縮和濾波、環(huán)境和障礙物檢測(cè) 、特定環(huán)境標(biāo)志的識(shí)別、三維信息感知與處理等。其中環(huán)境和障礙物檢測(cè)是視覺(jué)信息處理中最重要 、也是最困難的過(guò)程 。邊沿抽取是視覺(jué)信息處理中常用的 1 種方法。對(duì)于一般的圖像邊沿抽取 , 如采用局部數(shù)據(jù)的梯度法和二階微分法等 ,對(duì)于需要在運(yùn)動(dòng)中處理圖像的移動(dòng)機(jī)器人而言,難以滿足實(shí)時(shí)性的要求。為此人們提出 1種基于計(jì)算智能的圖像邊沿抽取方法, 如基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法 、利用模糊推理規(guī)則的方法, 特別是 Bezdek J .C 教授近期全面的論述了利用模糊邏輯推理進(jìn)行圖像邊沿抽取的意義。這種方法具體到視覺(jué)導(dǎo)航, 就是將機(jī)器人在室外運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的道路知識(shí), 如公路白線和道路邊沿信息等 , 集成到模糊規(guī)則庫(kù)中來(lái)提高道路識(shí)別效率和魯棒性 。還有人提出將遺傳算法與模糊邏輯相結(jié)合。
智能控制
隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展, 對(duì)于無(wú)法精確解析建模的物理對(duì)象以及信息不足的病態(tài)過(guò)程,傳統(tǒng)控制理論暴露出缺點(diǎn) ,近年來(lái)許多學(xué)者提出了各種不同的機(jī)器人智能控制系統(tǒng)。機(jī)器人的智能控制方法有模糊控制 、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 、智能控制技術(shù)的融合( 模糊控制和變結(jié)構(gòu)控制的融合 ; 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和變結(jié)構(gòu)控制的融合; 模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的融合 ; 智能融合技術(shù)還包括基于遺傳算法的模糊控制方法) 等。
國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)
成立于1906年,它是世界上成立最 早的國(guó)際性電工標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)有關(guān)電氣工程和電子工程領(lǐng)域中的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作。國(guó)際電工委員會(huì)的總部最初位于倫敦,1948年搬到了位于日內(nèi)瓦的現(xiàn)總部處。1887-1900年召開(kāi)的6次國(guó)際電工會(huì)議上,與會(huì)專家一致認(rèn)為有必要建立一個(gè)永 久性的國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu),以解決用電安全和電工產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。1904年在美國(guó)圣路易召開(kāi)的國(guó)際電工會(huì)議上通過(guò)了關(guān)于建立永 久性機(jī)構(gòu)的決議。1906年6月,13個(gè)國(guó)家的代表集會(huì)倫敦,起草了IEC章程和議事規(guī)則,正式成立了國(guó)際電工委員會(huì)。1947年作為一個(gè)電工部門并入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO),1976年又從ISO中分立出來(lái)。宗旨是促進(jìn)電工、電子和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域有關(guān)電工標(biāo)準(zhǔn)化等所有問(wèn)題上(如標(biāo)準(zhǔn)的合格評(píng)定)的國(guó)際合作。該委員會(huì)的目標(biāo)是:有效滿足全球市場(chǎng)的需求;保證在全球范圍內(nèi)優(yōu)先并最大程度地使用其標(biāo)準(zhǔn)和合格評(píng)定計(jì)劃;評(píng)定并提高其標(biāo)準(zhǔn)所涉及的產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量;為共同使用復(fù)雜系統(tǒng)創(chuàng)造條件;提高工業(yè)化進(jìn)程的有效性;提高人類健康和安全;保護(hù)環(huán)境。