一种可自主规划路径和动态避障的变电站巡检装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可自主规划路径和动态避障的变电站巡检装置，包括车体，所述车体顶部设有支撑台；所述车体一侧设有电池组，所述车体的底部设有四轮全向驱动装置；所述支撑台的顶部中央设有云台相机，所述支撑台的前端设有激光雷达和控制模块，所述支撑台的侧面设有惯性测量模块和通讯模块。本实用新型专利技术的可自主规划路径和动态避障的变电站巡检装置，解决了在开放式、半开放式变电站日常定期巡检场景下，人员占用数量多、依赖性强、巡检效率低等问题，实现了减员增效的效果，并大幅降低了运行人员的工作强度。行人员的工作强度。行人员的工作强度。

【技术实现步骤摘要】
一种可自主规划路径和动态避障的变电站巡检装置


[0001]本技术涉及电力设备
，具体来说，涉及一种可自主规划路径和动态避障的变电站巡检装置。

技术介绍

[0002]变电站作为电网枢纽，它的运行质量与整个电网的安全、稳定运行息息相关，因此必须进行定期巡视，以确保其设备安全稳定运行。随着变电站运维一体化生产管理模式的逐步推行，对变电站运行人员的专业素质和工作要求也不断提升。由于运行人员长期缺乏、人力成本不断提升等客观情况的突显，在实际工作中，容易出现设备巡检不到位、安全管理工作不到位的情况。因此，急需一种能够自主规划路径和动态避障的巡检机器人来完成变电站日常巡检等高重复性工作，以此达到提升人力利用价值、提高变电站运行维护质量和效率的目的。

技术实现思路

[0003]针对相关技术中的上述技术问题，本技术提出一种可自主规划路径和动态避障的变电站巡检装置，能够克服现有技术的上述不足。
[0004]为实现上述技术目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种可自主规划路径和动态避障的变电站巡检装置，包括车体，所述车体顶部设有支撑台；所述车体一侧设有电池组，所述车体的底部设有四轮全向驱动装置；所述支撑台的顶部中央设有云台相机，所述支撑台的前端设有激光雷达和控制模块，所述支撑台的侧面设有惯性测量模块和通讯模块；所述激光雷达、云台相机、惯性测量模块均通过所述通讯模块与运动控制中心通信连接，所述运动控制中心通过所述通讯模块与所述控制模块通信连接，所述电池组与所述控制模块电连接，所述控制模块与所述激光雷达、云台相机、惯性测量模块、四轮全向驱动装置电连接。
[0006]进一步地，所述支撑台的前端下部设有照明装置。
[0007]进一步地，所述控制模块与所述照明装置电连接。
[0008]进一步地，所述支撑台与所述车体的前端固定连接。
[0009]进一步地，所述激光雷达位于所述控制模块下方。
[0010]进一步地，所述惯性测量模块位于所述通讯模块下方。
[0011]本技术的有益效果：本技术的可自主规划路径和动态避障的变电站巡检装置，通过运动控制中心接收激光雷达和云台相机传输的数据，构建三维电子地图并利用视觉融合SLAM算法实现巡检装置的精准定位，依据电子地图并利用路径规划算法计算出最优行动路径；接收惯性测量模块传输的数据，结合最优行动路径向控制模块输出目标位置、安全速度及运动指令等数据信息，并利用视觉避障算法进行动态的运动调整，解决了在开放式、半开放式变电站日常定期巡检场景下，人员占用数量多、依赖性强、巡检效率低等问题，实现了减员增效的效果，并大幅降低了运行人员的工作强度。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是根据本技术实施例所述的变电站巡检装置的结构示意图；
[0014]图2是根据本技术实施例所述的变电站巡检装置数据采集及控制过程的示意图；
[0015]图中：1、激光雷达，2、云台相机，3、惯性测量模块，4、通讯模块，5、控制模块，6、四轮全向驱动装置，7、照明装置，8、电池组，9、支撑台，10、车体。
具体实施方式
[0016]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0017]如图1
‑
2所示，根据本技术实施例所述的一种可自主规划路径和动态避障的变电站巡检装置，包括车体10，所述车体10顶部设有支撑台9；所述车体10一侧设有电池组8，用以给巡检装置提供电力，所述车体10的底部设有四轮全向驱动装置6（即四轮驱动装置），用以进行各个方向的移动；所述支撑台9的顶部中央设有云台相机2，用以采集变电站现场视觉图像数据，所述支撑台9的前端设有激光雷达1和控制模块5，所述激光雷达1用以采集变电站现场三维点云数据：所述支撑台9的侧面设有惯性测量模块3和通讯模块4，所述惯性测量模块3用以测量巡检装置的位姿以及加速度，所述通讯模块4用以实现数据传输及指令收发；所述激光雷达1、云台相机2、惯性测量模块3均通过所述通讯模块4与运动控制中心通信连接，所述运动控制中心通过所述通讯模块4与所述控制模块5通信连接，所述电池组8与所述控制模块5电连接，所述控制模块5与所述激光雷达1、云台相机2、惯性测量模块3、四轮全向驱动装置6电连接，所述控制模块5用以通过运行指令实现对激光雷达1、云台相机2、惯性测量模块3、四轮全向驱动装置6的控制，所述运动控制中心用以实现巡检装置的精准定位、计算最优行动路径，向控制模块5输出目标位置、安全速度及运动指令等数据信息，并结合障碍物情况实现动态的运动调整。
[0018]在本技术的一个具体实施例中，所述支撑台9的前端下部设有照明装置7，所述控制模块5与所述照明装置7电连接，用以通过运行指令实现对照明装置7的控制。
[0019]在本技术的一个具体实施例中，所述支撑台9与所述车体10的前端固定连接。
[0020]在本技术的一个具体实施例中，所述激光雷达1位于所述控制模块5下方。
[0021]在本技术的一个具体实施例中，所述惯性测量模块3位于所述通讯模块4下方。
[0022]在具体使用时，激光雷达1采集现场三维点云数据，通过通讯模块4传输到运动控制中心；云台相机2采集现场图像数据，通过通讯模块4传输到运动控制中心；惯性测量模块3测量巡检装置的位姿以及加速度，通过通讯模块4传输到运动控制中心；运动控制中心分
别接收激光雷达1传输的三维点云数据和云台相机2传输的视觉图像数据，构建三维电子地图并利用内置的视觉融合SLAM算法实现巡检装置的精准定位；依据电子地图并利用内置的路径规划算法计算出最优行动路径；接收惯性测量模块3传输的位姿及加速度数据，结合最优行动路径向控制模块5输出目标位置、安全速度及运动指令等数据信息，并利用视觉避障算法进行动态的运动调整。控制模块5接收运动指令、目标位置及安全速度等运动数据信息，操控驱动装置进行移动。
[0023]综上所述，借助于本技术的上述技术方案，运动控制中心接收激光雷达和云台相机传输的数据，构建三维电子地图并利用视觉融合SLAM算法实现巡检装置的精准定位，依据电子地图并利用路径规划算法计算出最优行动路径；接收惯性测量模块传输的数据，结合最优行动路径向控制模块输出目标位置、安全速度及运动指令等数据信息，并利用视觉避障算法进行动态的运动调整，解决了在开放式、半开放式变电站日常定期巡检场景下，人员占用数量多、依赖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可自主规划路径和动态避障的变电站巡检装置，其特征在于，包括车体（10），所述车体（10）顶部设有支撑台（9）；所述车体（10）一侧设有电池组（8），所述车体（10）的底部设有四轮全向驱动装置（6）；所述支撑台（9）的顶部中央设有云台相机（2），所述支撑台（9）的前端设有激光雷达（1）和控制模块（5），所述支撑台（9）的侧面设有惯性测量模块（3）和通讯模块（4）；所述激光雷达（1）、云台相机（2）、惯性测量模块（3）均通过所述通讯模块（4）与运动控制中心通信连接，所述运动控制中心通过所述通讯模块（4）与所述控制模块（5）通信连接，所述电池组（8）与所述控制模块（5）电连接，所述控制模块（5）与所述激光雷达（1）、云台相机（2）、惯性测量模块（3）、四轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏磊，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：新型
国别省市：