架空电力线路巡检飞行机器人检测运动规划研究

架空电力线路巡检飞行机器人是以无人微型直升机为载体，可以沿着电力线路自主飞行的机器人，利用其自身携带的图像采集和热成像巡线设备实现对电力线路的在线巡检。本项目主要研究该种机器人的检测运动规划，以解决对电力线路检测的完整性、安全性和效率问题。检测运动规划从概念的层次上可以分解为连续目标收敛约束的规划，未知或部分已知的动态环境中的路径规划和Kinodynamic运动规划等三个问题。本项目通过提出一种统一的系统框架将这三个问题的研究有机地结合起来，并提出基于规则推理的检测目标规划方法，基于启发式开拓距离转化算法的路径规划方法，基于改进的快速扩展自由树的运动规划方法，并开发计算机仿真系统和地面仿真实验系统，验证所提出的理论和方法的正确性。本项目的研究不仅可以解决架空电力线路巡检飞行机器人检测运动规划这个关键性的基础研究问题，也为相关理论的研究提供新的方法和研究思路，具有很好的理论价值和应用价值。