唐法帅 高 琦 杜宗展

1(山东大学机械工程学院 山东 济南 250061) 2(高效洁净机械制造教育部重点实验室 山东 济南 250061) 3(山东大学电气工程学院 山东 济南 250061)

0 引 言

高压输电线路是现代工业社会和国民生活的生命线，正常与否事关国民生计和社会安定[1]。然而，远距离输电的方式和特殊环境不可避免地会引起线路故障，造成极大的生命财产损失。因此，对输电线路进行定期巡检成为输电部门的一项必要工作[2]。

线路巡检的方式多种多样，先后经历了人工巡检、直升机巡检和无人机巡检的发展过程[3]。近年来，随着机器人技术的进步，采用机器人来代替或协作人来完成输电线路巡检作业成为可能，输电线路巡检机器人迅速成为国内外机器人领域的研究热点之一[4]。前期巡检机器人的导航方式主要是多传感器电磁导航。如文献[5]在机器人本体上安装了34个测距传感器，组成传感器阵列，先通过自身携带的超声波传感器检测输电线直径，通过直径有无变化判断线路上是否存在障碍物，然后利用机载GPS和轮组里程读数确定与障碍物的距离，机器人停止运动后，将传感器阵列采集到的障碍物的距离信息输入到基于粗糙集的障碍物分类器中，根据分类器输出判断障碍物的尺寸范围，进而确定采用哪种越障方式。

随着人工智能与机器学习理论的迅速发展，基于视觉导航的巡检机器人成为线路巡检的主要研究方向之一[6]。视觉导航以其重量轻、结构简单、采集信息量大的特点成为研究热点[7]。……