绳索牵引水冷壁磨损检测机器人控制系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2025年第8期北京时间：

作者：张恒远,马鹏飞,海珊瑜,吴善强,王斌锐

单位：神华准格尔能源有限责任公司

摘要：针对表面有防磨梁的复杂锅炉水冷壁外轮廓磨损的检测要求，提出了一种新型的绳索牵引机器人的水冷壁检测方案，开发了检测机器人控制系统；根据模块化设计思路，以STM32F407为控制核心，研制了基于总线技术的机载控制器，根据有限状态机方法设计了单片机程序，以PI控制算法实现了机器人平台姿态控制、上下运动速度控制和水平位置控制，实现了声光报警和通信功能；上位机基于LabVIEW集成环境开发程序，通过无线串口与下位机通讯，通过以太网获取激光轮廓仪的水冷壁外轮廓的采集，开发了机器人的监控界面。实验测试表明，该系统能稳定控制机器人运动，准确采集传感器信息，最大负载为100kg，平台本身重60kg，最大操作距离为200米，满足复杂水冷壁磨损检测的应用需求。

关键词：控制系统设计;结构光检测;水冷壁检测机器人;STM32F407;LabVIEW

基金资助：浙江省重点研发计划项目-领雁(2023C03186)