隨著城市軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展,地鐵運營維修檢測的重要地位日益凸顯。我國地鐵運營維保檢測由傳統(tǒng)的人工檢測方式漸漸過渡到大中型動態(tài)檢測設備檢測,但此類檢測方式并不能完全替代人工,而小型便攜檢測設備還沒有得到充分的應用,地鐵運營維檢工作依舊以人工檢測為主。人工檢測存在著成本高,效率低,健康風險,安全風險,錯漏檢等嚴重問題,地鐵檢測市場需要更具科技含量的便攜小型化檢測機械,通過全自動化的智能檢測取代人工日常巡檢工作。因此,本文設計了地鐵運行維保巡檢智能機器人系統(tǒng),主要工作如下:在前期調研階段,首先調研了地鐵檢測原生系統(tǒng),了解了地鐵檢測系統(tǒng)的運行現狀,分析了人工檢測存在的痛點,挖掘了地鐵方主要需求,闡述了便攜巡檢機器人開發(fā)的必要性和系統(tǒng)工程方法指導服務類機器人開發(fā)的必要性。然后闡述了當下五種經典的系統(tǒng)開發(fā)模型及其優(yōu)缺點,整合并優(yōu)化了V模型和增量模型,并創(chuàng)新應用于服務型機器人領域的研發(fā),詳細描述了該新模型的生命周期過程及相應的系統(tǒng)工程方法。緊接著深入分析了地鐵檢測系統(tǒng)(前任系統(tǒng)),明確了檢測目標及機器人系統(tǒng)運行和性能要求,評估了所挖掘需求的正確性和可行性;對地鐵運營維保巡檢智能機器人系統(tǒng)進行了概...

【文章頁數】：130 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 地鐵運營維保系統(tǒng)的檢測現狀
        1.2.2 機器人國內外研究現狀
        1.2.3 系統(tǒng)工程方法在系統(tǒng)研發(fā)中的研究與應用
    1.3 論文主要內容及章節(jié)安排
第2章 機器人開發(fā)的系統(tǒng)工程方法研究
    2.1 傳統(tǒng)系統(tǒng)工程項目生命周期模型研究
        2.1.1 生命周期
        2.1.2 橢圓模型
        2.1.3 瀑布模型
        2.1.4 螺旋模型
        2.1.5 V模型
        2.1.6 增量開發(fā)模型
    2.2 基于V模型和增量模型的系統(tǒng)工程方法優(yōu)化設計
        2.2.1 優(yōu)化的V-增量開發(fā)模型
        2.2.2 需求工程
        2.2.3 概念設計
        2.2.4 系統(tǒng)詳細設計
        2.2.5 系統(tǒng)生產
        2.2.6 模塊驗證和測試
        2.2.7 集成測試
        2.2.8 系統(tǒng)運營維護
        2.2.9 系統(tǒng)迭代
    2.3 本章小結
第3章 系統(tǒng)需求工程與概念設計
    3.1 系統(tǒng)運行目標分析
        3.1.1 檢測對象研究
        3.1.2 檢測目標研究
    3.2 系統(tǒng)功能分析
        3.2.1 系統(tǒng)運行功能分析
        3.2.2 系統(tǒng)性能目標確定
    3.3 需求評估
        3.3.1 外部環(huán)境分析
        3.3.2 成本效率分析
        3.3.3 需求評估會議
    3.4 系統(tǒng)運行概念分析
    3.5 系統(tǒng)結構設計
        3.5.1 系統(tǒng)體系結構設計
        3.5.2 系統(tǒng)硬件結構設計
        3.5.3 系統(tǒng)軟件結構設計
        3.5.4 系統(tǒng)控制結構設計
        3.5.5 系統(tǒng)網絡結構設計
    3.6 機器人流程設計
    3.7 機器人數據管理設計
    3.8 系統(tǒng)標準設計
        3.8.1 安全防護風險標準設計
        3.8.2 故障等級評估標準設計
    3.9 本章小結
第4章 系統(tǒng)詳細設計
    4.1 功能單元分析方法介紹
    4.2 自動定位子系統(tǒng)設計
        4.2.1 自動定位性能目標
        4.2.2 子系統(tǒng)功能單元辨識
        4.2.3 子系統(tǒng)模塊架構確定
        4.2.4 自動定位運行方案研究
        4.2.5 物理模塊結構確定
    4.3 安全防護子系統(tǒng)設計
        4.3.1 安全防護性能目標
        4.3.2 子系統(tǒng)功能單元辨識
        4.3.3 子系統(tǒng)模塊架構確定
        4.3.4 風險評估及解決方案
        4.3.5 物理模塊結構確定
    4.4 導航自行子系統(tǒng)設計
        4.4.1 導航自行性能目標
        4.4.2 子系統(tǒng)功能單元辨識
        4.4.3 子系統(tǒng)模塊架構確定
        4.4.4 導航自行運行方案研究
        4.4.5 物理模塊結構確定
    4.5 多路采集子系統(tǒng)設計
        4.5.1 多路采集性能目標
        4.5.2 子系統(tǒng)功能單元辨識
        4.5.3 子系統(tǒng)模塊架構確定
        4.5.4 多路采集運行方案研究
        4.5.5 物理模塊結構確定
    4.6 故障識別子系統(tǒng)設計
        4.6.1 故障識別性能目標
        4.6.2 子系統(tǒng)功能單元辨識
        4.6.3 子系統(tǒng)模塊架構確定
        4.6.4 故障識別運行方案研究
        4.6.5 物理模塊結構確定
    4.7 故障處理子系統(tǒng)設計
        4.7.1 故障處理性能目標
        4.7.2 子系統(tǒng)功能單元辨識
        4.7.3 子系統(tǒng)模塊架構確定
        4.7.4 故障處理運行方案研究
        4.7.5 物理模塊結構確定
    4.8 系統(tǒng)模塊設計
        4.8.1 供電模塊設計
        4.8.2 機械平臺設計
        4.8.3 通信模塊設計
        4.8.4 數據中心設計
    4.9 系統(tǒng)軟件詳細設計
        4.9.1 網頁客戶端設計
        4.9.2 手機客戶端設計
        4.9.3 數據庫設計
    4.10 本章小結
第5章 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃及組織管理敏捷化
    5.1 基于網絡計劃方法的系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃研究
        5.1.1 網絡計劃方法介紹
        5.1.2 基于WBS的系統(tǒng)結構與工作分解
        5.1.3 項目迭代規(guī)劃
        5.1.4 系統(tǒng)1.0開發(fā)工序轉化
        5.1.5 網絡計劃圖繪制及關鍵路徑確定
        5.1.6 系統(tǒng)開發(fā)流程圖
        5.1.7 系統(tǒng)開發(fā)甘特圖
    5.2 系統(tǒng)開發(fā)組織管理敏捷化研究
        5.2.1 敏捷研發(fā)方法適用性研究
        5.2.2 敏捷研發(fā)方法理論概述及SCRUM方法介紹
        5.2.3 基于SCRUM的機器人項目進度管理
    5.3 本章小結
第6章 應用案例-地鐵運營維保巡檢單軌機器人系統(tǒng)開發(fā)
    6.1 開發(fā)測試環(huán)境介紹
        6.1.1 現場環(huán)境
        6.1.2 模擬環(huán)境搭建
    6.2 系統(tǒng)開發(fā)實現成果
        6.2.1 系統(tǒng)開發(fā)成果
        6.2.3 人員組織管理成果
    6.3 系統(tǒng)開發(fā)功能測試
        6.3.1 測試計劃
        6.3.2 自動定位功能測試
        6.3.3 導航自行功能測試
        6.3.4 多路采集功能測試
        6.3.5 故障識別功能測試
        6.3.6 數據中心功能測試
    6.4 系統(tǒng)性能測試評估
        6.4.1 評估計劃
        6.4.2 可靠性測試
        6.4.3 巡航能力測試與評價
        6.4.4 效率測試與評價
        6.4.5 漏檢率及誤檢率測試與評價
        6.4.6 運行要求符合程度評價
    6.5 本章小結
第7章 結論與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果



本文編號：3801336