[發明專利]一種巡檢機器人設備自動對準系統及其對準方法

有效

• 申請號: 201310741669.1
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103659841A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 鄭忠楷
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網福建省電力有限公司;國網福建云霄縣供電有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J9/18
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

技術領域

本發明涉及一種對準系統，特別是涉及一種巡檢機器人設備自動對準系統及其對準方法。

背景技術

目前巡檢機器人基本上采用人工控制方式，到達監控目標附近后，需要人工干預：停車、遙控監測設備云臺、瞄準待監控目標、采集待測信號。特別是在變電站等專業場所，很多時候要求測量特定設備特定位置（敏感位置）的聲音信號。目前已經投入使用的機器人基本都是采用手動遙控方案，而該該方案具有自動化程度低、對設備操作人員專業要求高等缺點，不易于在巡檢設備中推廣應用。與其說該方案是一種機器人方案，不如說是一種遙控工具更貼切。

實際使用的巡檢機器人本身性價比決定了其不可能采用非常精確的定位導航系統(厘米級)，這就直接影響了后續為定向采集音頻信號而進行的設備對準動作的進行。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種巡檢機器人設備自動對準系統及其對準方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種巡檢機器人設備自動對準系統，包括巡檢機器人、安裝于該巡檢機器人的多自由度云臺、安裝于該多自由度云臺的定向檢測裝置和用于驅動多自由度云臺進行掃描的驅動單元；還包括安裝于待檢測設備的特定位置的紅外線發射器、準直鏡和安裝于巡檢機器人的多象限空間紅外傳感器，準直鏡安裝于多自由度云臺，并與定向檢測裝置的采集方向保持平行；多象限空間紅外傳感器包括多個分布于不同象限空間的紅外接收頭，分別用于接收紅外線發射器發送的信號，多象限空間紅外傳感器的各個紅外接收頭的輸出分別接至驅動單元，驅動單元與多自由端云臺相連接，以在多象限空間紅外傳感器的全部或部分紅外接收頭接收到紅外線發射器發送的信號時，驅動多自由度云臺在接收到紅外線發射器發送信號的象限空間中進行掃描，直至準直鏡也接收到紅外線發射器發送的信號。

進一步的，所述紅外線發射器包括用于產生帶有調制信號的方波的控制器、開關管、紅外發光二極管、電阻和供電裝置，控制器的輸出接至開關管的基極，開關管的發射極接地，開關管的集電極接紅外發光二極管的負極，紅外發光二極管的正極通過電阻接至供電裝置的正極。

進一步的，所述多象限空間紅外傳感器還包括遮光片，用于對所述多象限空間紅外傳感器的各個紅外接收頭所處的象限空間進行分隔和遮擋。

進一步的，所述多象限空間紅外傳感器為八象限空間紅外傳感器，該八象限空間紅外傳感器包括八個紅外接收頭，該八個紅外接收頭分別分布于自由空間的八個象限空間。

進一步的，所述多自由度云臺為二自由度云臺，該二自由度云臺包括底座和云臺支架，底座可水平旋轉地安裝于所述巡檢機器人，云臺支架安裝于底座，所述定向檢測裝置可在豎直面發生旋轉地安裝于云臺支架，所述準直鏡安裝于所述定向檢測裝置；所述驅動單元分別與底座和所述定向檢測裝置相傳動連接。

進一步的，所述驅動單元包括巡檢機器人本地計算機和至少兩驅動電機；所述多象限空間紅外傳感器的各個紅外接收頭的輸出分別接至巡檢機器人本地計算機，巡檢機器人本地計算機與驅動電機的電輸入端相連接，驅動電機的轉軸直接或通過一傳動機構與所述多自由度云臺相傳動連接

進一步的，所述準直鏡的視角為10°～30°。

進一步的，所述控制器為單片機或FPGA電路。

一種上述任一項所述的巡檢機器人設備自動對準系統的對準方法，包括如下步驟：

安裝于巡檢機器人的多象限紅外傳感器的各個紅外接收頭分別實時采集安裝于待檢測設備的特定位置的紅外線發射器發送的信號；

多象限紅外傳感器的全部或部分紅外接收頭接收到紅外線發射器發送的信號，并將該接收到的信號輸出給驅動單元；

驅動單元啟動，驅動多自由度云臺在多象限紅外傳感器接收到紅外線發射器發送信號的象限空間中進行掃描；

安裝于多自由度云臺的準直鏡接收到紅外線發送器的信號，驅動單元停止驅動多自由度云臺進行掃描動作。

進一步的，所述紅外線發射器發送的信號為帶調制信號的紅外信號。

本發明的有益效果是：