【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐张线夹机器人控制，尤其涉及一种耐张线夹检测机器人控制系统及控制方法。
技术介绍
1、耐张线夹主要用于转角、接续及终端的连接，起锚的作用，用来将高压线或避雷线固定在非直线杆塔耐张绝缘子串，也被用来固定拉线杆塔的拉线。根据电网公司运检要求，在跨铁路、跨高速、跨重要线路处，要求使用x光检测技术对耐张线夹进行无损检测。
2、耐张线夹x光检测时，以x射线透视成像技术为基础，根据物体内部构件厚度与密度不同，对x射线吸收能力有差异，射线透过物质后，形成具有不同强度差分布的透照图像，探测器再将x射线的差异以图像形式显示，实现耐张线夹压接工艺无损检测和高精度成像，从而准确判断线路压接管钢芯压接是否到位、压接是否紧固、压接有无裂纹等缺陷。采用此项技术，可以有效减少检测人员工作量，提高工作精度，提升设备的本质安全水平。
3、x射线dr成像系统由于操作简单，无线传输，实时成像，重量轻方便高空作业，无损探伤图片实时保存在电脑工作站方便后期处理，等等多种优势。
4、然而目前，耐张线夹检测工作主要靠人力完成，由检测人员携带着检测设备爬杆依次检测每根高压线上的线夹。此方法安全隐患突出而且过于依赖人工操作，过程无法标准化，检测效率较低。因此，迫切需要用于检测耐张线夹的机器人来代替人工作业。
5、对线路检测机器人的研究，最初目的是为了去除输电线路上的结冰此类机器人具备了单档内沿线行走的能力。为了体现一机多用的目的，在其除冰功能基础之上改进成检测功能，增加了线缆巡视检查的功能。如在1988年，日本首先展
6、然而耐张线夹所在位置比较复杂，又有引流线、屏蔽环、防震锤等障碍物，目前的线路巡检机器人多是在单线上移动作业，x光机拍摄位置也不能调节，同时不能满足一次检测多根耐张线夹工作的需要。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种耐张线夹检测机器人控制系统及控制方法，控制系统包括arduino控制器和上位机，所述上位机包括位置随动系统，通过pid结合rbf神经网络对所述耐张线夹检测机器人进行控制，由rbf神经网络对位置随动系统中所述耐张线夹检测机器人的位置变化进行辨识，得到对pid的三个输入参数进行调整所需的雅可比矩阵信息，所述arduino控制器接收所述上位机的控制指令并输出给所述耐张线夹检测机器人，控制所述耐张线夹机器人的启停、所述行走轮沿所述高压线的滑动和所述导轨滑座沿所述检测导轨的运动以及所述耐张线夹检测模块的转动；还采集和处理所述耐张线夹检测模块拍摄的图像及传感器返回的数据，并通过无线传输的方式传递给所述上位机。本专利技术实现了对耐张线夹全方位检测，一次完成多根耐张线夹的检测。
2、本专利技术提供了一种耐张线夹检测机器人控制系统，所述耐张线夹检测机器人用于检测与高压线连接的耐张线夹，包括检测机器人本体、行走模块与检测模块；
3、所述行走模块包括与所述检测机器人本体分别连接的检测导轨和行走轮，所述检测导轨由两个能够开合的半圆形导轨组成；所述行走轮设置在所述检测机器人本体的两侧，所述检测导轨设置在所述检测机器人本体的一端，所述行走轮的对称轴垂直于所述检测导轨所在的平面，所述行走轮能够沿与所述耐张线夹连接的高压线行走；
4、所述检测模块包括检测支架及耐张线夹检测模块，所述耐张线夹检测模块设置在所述检测支架上，所述耐张线夹检测模块包括成像设备；
5、在所述检测导轨上设置导轨滑座，所述导轨滑座与所述检测支架固接，所述导轨滑座能够沿所述检测导轨滑动并带动所述检测支架一起移动；
6、所述检测机器人本体内设置减速步进电机、步进电机驱动电路以及传感器；
7、所述控制系统包括arduino控制器和上位机，所述上位机包括位置随动系统，由rbf神经网络对位置随动系统中所述耐张线夹检测机器人的位置变化进行辨识，得到对pid的三个输入参数进行调整所需的雅可比矩阵信息，通过pid结合rbf（radial basisfunction径向基函数）神经网络对所述耐张线夹检测机器人进行控制，rbf神经网络的输入空间和隐含空间的神经元由位置随动系统所决定，输出空间由一个个神经元构成。
8、所述arduino控制器，接收所述上位机的控制指令并输出给所述耐张线夹检测机器人，控制所述耐张线夹机器人的启停、所述行走轮沿所述高压线的滑动和所述导轨滑座沿所述检测导轨的运动以及所述耐张线夹检测模块的转动；
9、所述arduino控制器，还采集和处理所述耐张线夹检测模块拍摄的图像及传感器返回的数据，并通过无线传输的方式传递给所述上位机；
10、所述上位机，接收所述arduino控制器传输的数据，检测所述耐张线夹检测机器人是否到达工作位置、所述检测导轨是否闭合、所述耐张线夹检测模块是否到达检测位置，输出对所述耐张线夹检测机器人状态的控制指令。
11、arduino具有运行速度快、开发周期短、i/o口较多便于搭载多个传感器等优势，而本专利技术的耐张线夹检测机器人控制系统，需要通过多个传感器检测耐张线夹检测机器人、耐张线夹检测模块和防震锤的位置，因此将arduino与所述上位机结合，可以更好地实现耐张线夹检测机器人的控制。
12、rbf 神经网络通常是一种三层前向网络，第一层是输出层，由信号源节点组成；第二层为隐含层，其节点基函数是一种局部分布的、对中心径向对称衰减的非负非线性函数；第三层为输出层。
13、优选地，位置随动系统采用闭环负反馈系统，由ardunio控制板为控制核心，减速步进电机为执行元件，检测机器人的转速和位置为被控对象，编码器为检测单元。
14、优选地，无线通信方式为wifi无线传输，相比于传统的线缆传输，提高了机器人移动灵活性以及可扩展性，降低机器人维修检测成本。
15、优选地，由所述上位机通过减速箱控制所述检测导轨的两个半圆形的开合，所述耐张线夹检测模块包括x光机和反射板。
16、优选地，所述检测机器人本体上设置接近开关传感器，配合所述行走轮完成所述耐张线夹检测机器人跨越防震锤的动作，所述检测导轨上设置限位开关传感器，配合所述上位机完成所述耐张线夹检测模块的位置检测。
17、优选地，所述检测本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，由所述上位机通过减速箱控制所述检测导轨的两个半圆形的开合，所述耐张线夹检测模块包括X光机和反射板。
3.根据权利要求1所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，所述检测机器人本体上设置接近开关传感器，配合所述行走轮完成所述耐张线夹检测机器人跨越防震锤的动作，所述检测导轨上设置限位开关传感器，配合所述上位机完成所述耐张线夹检测模块的位置检测。
4.根据权利要求1所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，在检测前，所述耐张线夹检测机器人由无人机带离地面并释放在高压线上，并将所述高压线卡入所述行走轮。
5.根据权利要求4所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，所述上位机根据所述耐张线夹检测机器人的当前位置和当前需要进行检测的工作位置，生成控制所述行走轮前进后退的指令，所述Arduino控制器接收该指令后，输出给所述步进电机驱动电路，控制所述步进电机驱动所述行走轮移动，并带动所述耐张线夹检测机器人沿所述高压线移动至
6.根据权利要求5所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，当所述上位机判断所述耐张线夹检测机器人移动至所需的工作位置时，所述上位机检测所述检测导轨是否闭合，并在未闭合时，所述上位机生成指令控制所述检测导轨闭合，如果仍未闭合，则发出报警。
7.根据权利要求6所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，当所述上位机判断所述检测导轨已经闭合时，所述上位机根据所述耐张线夹检测模块的位置和所述耐张线夹的待检测位置，生成控制所述导轨滑座沿所述检测导轨滑动的指令，所述Arduino控制器接收该指令后，输出给所述步进电机驱动电路，控制所述步进电机驱动所述导轨滑座沿所述检测导轨滑动，使所述耐张线夹检测模块移动至所述耐张线夹的待检测位置。
8.根据权利要求1-7任一项所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，当所述耐张线夹检测模块滑动至所述耐张线夹的检测位置时，所述上位机还生成控制所述耐张线夹检测模块转动的指令，用于调整成像设备的拍摄角度。
9.根据权利要求8所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，在所述上位机根据接收到的Arduino控制器发送的耐张线夹检测机器人检测过程图片，判断所述耐张线夹检测机器人已经完成一根所述耐张线夹检测后，所述上位机生成控制所述耐张线夹检测机器人移动至下一根所述耐张线夹的工作位置的指令，发送给所述Arduino控制器，控制所述耐张线夹检测机器人移动至下一根所述耐张线夹的工作位置。
10.一种权利要求1-9任一项所述的耐张线夹检测机器人控制系统使用的耐张线夹检测机器人控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，由所述上位机通过减速箱控制所述检测导轨的两个半圆形的开合，所述耐张线夹检测模块包括x光机和反射板。
3.根据权利要求1所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，所述检测机器人本体上设置接近开关传感器，配合所述行走轮完成所述耐张线夹检测机器人跨越防震锤的动作，所述检测导轨上设置限位开关传感器，配合所述上位机完成所述耐张线夹检测模块的位置检测。
4.根据权利要求1所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，在检测前，所述耐张线夹检测机器人由无人机带离地面并释放在高压线上，并将所述高压线卡入所述行走轮。
5.根据权利要求4所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，所述上位机根据所述耐张线夹检测机器人的当前位置和当前需要进行检测的工作位置，生成控制所述行走轮前进后退的指令，所述arduino控制器接收该指令后，输出给所述步进电机驱动电路，控制所述步进电机驱动所述行走轮移动，并带动所述耐张线夹检测机器人沿所述高压线移动至所需的工作位置。
6.根据权利要求5所述的耐张线夹检测机器人控制系统，其特征在于，当所述上位机判断所述耐张线夹检测机器人移动至所需的工作位置时，所述上位机检测所述检测导轨是否闭合，并在未闭合时，所述上位机生...
【专利技术属性】
技术研发人员：狄磊，赵金雄，张驯，魏峰，马志程，赵红，李志茹，王迪，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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