全自主电力巡检飞行机器人

成果编号：32572

价格：面议

完成单位：南京信息工程大学

单位类别：211系统院所

完成时间：2021年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：装备制造

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发布人：王伟离线

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经济效益：目前，市场现有无人机巡检方案需要通过采集杆塔的数据进行3D建模才能生成巡检飞行航迹，人工采集1基杆塔的航迹至少需要约1700元成本。以合作研发的国网江苏省徐州市地区6500基220KV输电线路为例，采集航迹的成本需要1105万。而我们的全自主电力巡检飞行机器人采用智能协同系统将有效避免人工采集航迹的成本，节约资金非常可观。社会效益：在《国家十四五规划》中明确提出，培育先进制造业集群，推动集成电路、航空航天、船舶与海洋工程装备、机器人、先进电力装备等产业创新发展。本项目产品属于机器人领域，项目实施推动了电力无人机的发展，解决无人机及电力巡检中的卡脖子问题。同时，国家电网无人机发展规划也明确指出，“以推动无人机为主的协同自主巡检模式转变为主线，持续提升输电智能运检水平。”本产品能实现线路巡检模式由人工巡检向无人机为主的协同自主巡检模式转变，满足电网巡检高质量发展且巡检的效率相较于传统模式提升了近5倍。

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成果介绍

科技计划：其他：

成果形式：新装备

合作方式：技术咨询、技术服务

参与活动： 2022年高校院所走进镇江产学研合作对接活动

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 1 项
已授权专利,其中:发明专利 0 项

成果简介

成果概况

创新要点

1、自主研发飞行控制及导航系统，实现飞行机器人高鲁棒性、高精度、高安全性的自主飞行控制； 2、运用基于YOLOv5模型的高速、精准目标检测算法，实现巡检目标物体的实时拍摄纠偏； 3、提出了基于智能机巢的电池更换解决方案，实现飞行机器人在机巢上的高精度自主着陆以及自主电池更换； 4、开发了集智能路径规划、飞行任务管理、巡检机器人管理、巡检数据处理、在线故障诊断、巡检结果生成等多模块的云端中心站系统； 5、运用EfficientDet图像数据故障诊断方法，可成功识别26种常见输电线以及杆塔故障。

主要技术指标

1、所开发的基于星基差分、网络差分相结合的多冗余高精度定位导航系统以及算法。使得定位精度由水平以及高度方向的±10cm提高到±5cm； 2、运用了改进的YOLOv5模型和空间金字塔池化层。提高目标物识别的泛用性以及不同拍摄视野的目标特征提取，多尺度目标的检测成功率由89%提高至95%； 3、开发基于视觉识别辅助定位的高精度机巢着陆技术。通过在停机坪上添加二维识别目标，通过机载智能识别单元实现机器人水平位置估计精度。降落精度提升至±15cm，降落成功率不低于99%； 4、改进云端中心站平台的构架，优化任务分配以及轨迹规划算法。优化多线程巡检运行机制，支持集中式管控飞行机器人执飞巡检任务，支持单架次连续巡检多基杆塔。单次精细化巡检杆塔数量由原先的3基扩大到6基； 5、基于改进的EfficientDet故障诊断方法，提高故障诊断模块的鲁棒性和准确性。主要通过将双向注意力金字塔模块融入轻量级复合尺度扩张网络，通过加权策略生成特征注意力，提高故障诊断准确率不低于90%。

其他说明

本项目创新技术已获得授权发明专利1件，实用新型4件，软件著作权2件。发明专利：小型多旋翼无人机的电池自动更换系统实用新型专利1：巡检飞行机器人与自动机巢信息交互系统实用新型专利2：巡检飞行机器人简易拔插电池锁紧机构实用新型专利3：可充电式巡检飞行机器人机巢电池仓实用新型专利4：巡检飞行机器人自主降落定位锁紧平台软件著作权1：巡检飞行机器人系统控制软件软件著作权2：巡检飞行机器人系统管理软件

完成人信息

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所在部门：对接成功后可查看

职务：对接成功后可查看

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