Метод построения маршрута движения наземного робототехнического комплекса для задач технической диагностики подстанционного оборудования

Аннотация

В работе рассматривается метод построения и верификации маршрутов движения наземных робототехнических комплексов, предназначенных для автоматизированной диагностики высоковольтного оборудования подстанций. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения безопасности и эффективности технического обслуживания в условиях высокого уровня износа энергетической инфраструктуры и роста требований к предиктивному контролю. Предлагаемая система маршрутизации интегрируется в 3D-модель подстанции и опирается на совокупность геометрических, алгоритмических и кинематических методов, обеспечивающих построение оптимальной траектории движения с гарантированным охватом диагностируемых объектов. Алгоритм включает последовательные этапы сегментации территории, дискретизации дорожного пространства, фильтрации точек базирования по эксплуатационным ограничениям, анализа зон видимости на основе методов трассировки лучей и ориентированных ограничивающих объемов, а также оптимизации последовательности обследования с учетом кинематических характеристик мобильной платформы. Управление движением реализовано посредством ПИД-регулирования, обеспечивающего устойчивое следование по траектории в условиях ограниченной маневренности и сложной пространственной структуры подстанции. Работоспособность метода подтверждена имитационным моделированием в среде Unity на 3D-модели подстанции 220 кВ. Проведенные испытания продемонстрировали полное покрытие целевых объектов и устойчивое движение по маршруту. Полученные результаты подтверждают применимость разработанного решения для задач автоматизации диагностики на энергетических объектах и его потенциал для интеграции в цифровые двойники подстанций.