【技术实现步骤摘要】
一种针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统
本申请涉及机器人定位系统领域,尤其涉及一种针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统。
技术介绍
对狭窄空间中的电力设备进行巡检已成为保障电网安全生产的重要且具有挑战性的任务之一。一方面,位于狭窄空间内的设备和电缆运行发热导致空间温度上升且不易散热,易产生火灾隐患;另一方面,部分狭窄空间内阴暗潮湿,且处于半密闭状态,长时间运行后易积聚CO、甲烷等有害易燃气体,产生爆炸隐患。为了开展对狭长密闭空间中电力设备的巡检工作,目前主要采用人工定期巡查和布置实时监控系统两种方式。但随着机器人技术的发展,采用机器人对狭长密闭空间中的电力设备开展巡检工作成为一个发展趋势,特别是蛇形仿生机器人,由于其采用类蛇形蠕动运动机构设计,可以有效地降低机器人的横向面积,最小横向直径小于100mm,具有体积小、通过性好、环境适应性好等优点,可以满足电缆沟、电缆隧道等狭窄密闭空间中的电力巡检作业需求。蛇形仿生机器人工作时,无需操作人员进入电缆沟或电缆隧道,通过控制终端远程操作即可,从而保障人员安全,降低巡检过程中人员触电、中毒等风险。蛇形仿生机器人工作过程中,由于所处作业环境为密闭空间,且操作人员采用远程控制方式,如何对机器人进行定位,以确定巡检点位及机器人的作业状态,成为一个亟待解决的问题。对于传统的轮式电力蛇形电力巡检机器人,由于其体积较大、电池容量较高且集成了高性能的工控计算机,可以通过GPS/北斗导航定位、激光导航定位、磁轨导航定位、机器视觉定位等方式对其进行定位和导航。但 ...
【技术保护点】
1.一种针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述系统包括:蛇形电力巡检机器人定位装置、定位专用关节和射频发射系统,其中,所述定位专用关节设置在蛇形电力巡检机器人上;所述蛇形电力巡检机器人定位装置设置于所述定位专用关节内部;所述射频发射系统设置于所述蛇形电力巡检机器人的巡检区域内,用于向巡检区域内发射射频信号;/n所述蛇形电力巡检机器人定位装置包括:主控制器、射频接收单元、姿态传感器、激光测距传感器阵列、通信单元和电源管理单元;/n所述射频发射系统包括:射频发射单元、辅助控制器和辅助电池;/n所述射频接收单元用于接收所述射频发射单元发射的射频信号,并将所述射频信号发送给所述主控制器;/n所述姿态传感器用于检测所述定位专用关节的偏转角度,并将所述偏转角度发送给所述主控制器;/n所述激光测距传感器阵列用于测量定位专用关节与巡检区域的内壁之间的相对距离,并将所述相对距离发送给所述主控制器,所述激光测距传感器阵列包含多个激光测距传感器;/n所述主控制器用于接收并处理所述射频接收单元、所述姿态传感器、所述激光测距传感器阵列的数据,并根据定位算法计算得到所述蛇形电力巡检机器人的 ...
【技术特征摘要】
1.一种针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述系统包括:蛇形电力巡检机器人定位装置、定位专用关节和射频发射系统,其中,所述定位专用关节设置在蛇形电力巡检机器人上;所述蛇形电力巡检机器人定位装置设置于所述定位专用关节内部;所述射频发射系统设置于所述蛇形电力巡检机器人的巡检区域内,用于向巡检区域内发射射频信号;
所述蛇形电力巡检机器人定位装置包括:主控制器、射频接收单元、姿态传感器、激光测距传感器阵列、通信单元和电源管理单元;
所述射频发射系统包括:射频发射单元、辅助控制器和辅助电池;
所述射频接收单元用于接收所述射频发射单元发射的射频信号,并将所述射频信号发送给所述主控制器;
所述姿态传感器用于检测所述定位专用关节的偏转角度,并将所述偏转角度发送给所述主控制器;
所述激光测距传感器阵列用于测量定位专用关节与巡检区域的内壁之间的相对距离,并将所述相对距离发送给所述主控制器,所述激光测距传感器阵列包含多个激光测距传感器;
所述主控制器用于接收并处理所述射频接收单元、所述姿态传感器、所述激光测距传感器阵列的数据,并根据定位算法计算得到所述蛇形电力巡检机器人的相对位置信息,并将所述相对位置信息通过所述通信单元发送给所述蛇形电力巡检机器人本体的控制端;
所述辅助控制器通过电缆与所述辅助电池、所述射频发射单元相连,用于控制所述射频发射单元发射的射频信号;
所述通信单元,用于实现所述主控制器和所述蛇形电力巡检机器人本体的控制端之间的通信接口转换和数据交互功能;
所述电源管理单元的电源输入端口与所述蛇形电力巡检机器人的电源连接,用于为所述蛇形电力巡检机器人定位装置提供电源。
2.如权利要求1所述的针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述射频接收单元与所述射频发射单元的通信形式包括LORA、蓝牙和Zigbee。
3.如权利要求1所述的针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述主控制器根据所述射频信号的强度衰减量计算得到所述射频发射单元与所述射频接收单元之间的纵向相对距离,并以所述射频发射...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐立军,李浩涛,杨家全,冯勇,杨洋,张辉,卜威,王韬,
申请(专利权)人:云南电网有限责任公司电力科学研究院,云南电网有限责任公司昆明供电局,
类型:发明
国别省市:云南;53
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