基于有限状态机的间隔棒安装机器人的作业控制方法研究

侯泽昀; 王旭红; 樊绍胜

doi:10.13357/j.dlxb.2025.021

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基于有限状态机的间隔棒安装机器人的作业控制方法研究

电力机器人 | 更新时间：2025-10-31

- 基于有限状态机的间隔棒安装机器人的作业控制方法研究
- 暂无标题
- 电力学报 2025年40卷第3期页码：195-208
- 作者机构：
  
  长沙理工大学电气与信息工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  湖南省自然科学基金项目（2023JJ50078）
- DOI：10.13357/j.dlxb.2025.021
  中图分类号： TM84;TP242
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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侯泽昀, 王旭红, 樊绍胜. 基于有限状态机的间隔棒安装机器人的作业控制方法研究[J]. 电力学报, 2025,40(3):195-208.
侯泽昀, 王旭红, 樊绍胜. 基于有限状态机的间隔棒安装机器人的作业控制方法研究[J]. 电力学报, 2025,40(3):195-208. DOI： 10.13357/j.dlxb.2025.021.

DOI：

摘要

为解决间隔棒安装作业过程中导线间距变化导致机器人作业控制复杂、作业效率低等问题，提出了一种基于有限状态机的作业控制方法。首先，在对象识别中采用YOLOv11目标检测算法对机器人各部位及导线进行定位，并结合深度相机测量导线间距；其次，在作业中采用基于DeepLabV3+网络的间隔棒安装间隙识别算法控制导线间隙；最后，在间隔棒翻转（S

）过程中采用滑模控制，以避免间隔棒与导线碰撞，在间隙调节（S

）过程中采用模糊PID控制方法推动导线至导线槽内。所采用的视觉识别算法整体识别率达到94%以上，深度相机测量的导线间距与实际值偏差小于1 cm。仿真结果表明，间隔棒翻转阶段滑模控制能够迅速将间隙控制在预设值附近，模糊PID控制器比传统PID控制器更快收敛且超调量更小。在现场试验中，该机器人能够自主完成间隔棒安装，平均用时为3.5 min。本文所提的基于有限状态机的间隔棒安装作业控制方法，表现出了良好的性能，可满足工程应用需求。

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关键词

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