[發明專利]一種高壓線路巡檢機器人的打滑檢測裝置及打滑控制方法

有效

• 申請號: 201410060400.1
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN103762521A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 王偉;吳功平;胡健;白玉成;楊智勇;周鵬;何緣;江維
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02;B25J19/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于電力設備領域，涉及到一種打滑檢測裝置及打滑控制方法，尤其涉及到一種高壓輸電線巡檢機器人的打滑檢測裝置及打滑控制方法。

背景技術

傳統的輸電線路巡檢方法主要以人工巡線為主，其巡線效率低，勞動強度大，工人經常野外工作，工作環境惡劣，并且跨越高山、密林、大河的輸電線路檔段的巡檢難度更大。采用直升機巡檢效率較高，但是其經濟效益差，并且容易忽略輸電線路的細微損壞。采用巡檢機器人巡檢可以克服以上的缺點，其巡檢效率高，成像效果好，是機器人技術與輸電線路巡檢技術發展相結合的必然趨勢。

在輸電線路巡檢機器人巡線過程中，打滑問題是非常突出的技術難題，巡檢機器人通過行走輪與線路接觸，行走輪轉動時利用其與線路之間的摩擦力驅動機器人運動。然而，不同線路，同一輸電線路不同檔段，不同的巡檢環境，雨雪天氣的影響，線路表面的銹蝕情況等條件的不同，使得線路表面的摩擦系數差別很大。而巡檢機器人時常面臨高落差，大檔距檔段輸電線路的巡檢，線路坡度大，在加上其表面狀況復雜，巡線過程中時常發生機器人打滑現象，這種現象極大的降低了巡檢機器人巡線的效率，安全性以及線路適應性，增加巡檢機器人的能源消耗，加快巡檢機器人部件的磨損。因此，尋找出一種檢測并控制打滑的裝置和方法顯得尤為必要。

傳統控制打滑的方法主要采取人工控制，操作者在地面基站控制巡檢機器人壓緊電機的壓緊與松開，當爬坡或者是下坡出現打滑情況時，通過巡檢機器人載有的云臺攝像頭觀察確定打滑情況，再通過人工給予一定程度的補夾緊，再次觀察打滑情況是否發生，如果發生則再次人工給予補加緊，如此循環。此種方法控制效率十分低下，很難判斷輕微打滑現象，還需要云臺攝像頭時刻監視，妨礙了云臺攝像頭的正常巡線。還有可能出現過壓緊的情況，當爬坡或者下坡時施加過量壓緊力時，雖然達到了不打滑的目的，但是壓緊力過大導致機器人行走阻力變大，機器人行走電機及壓緊電機都將高負荷運行，降低了電機以及機械部件的使用壽命，增加了機器人的能耗。此外還有一種通過機器人傾斜的角度作為條件進行壓緊力控制的方法，當機器人爬坡或是下坡的角度較大時，通過巡檢機器人壓緊電機給予較大的壓緊力，當角度較小時，給予較小的壓緊力，但是此種方法忽略了不同線路表面的具體情況，因此，仍然可能出現打滑或者是過壓緊的情況，其適應線路的能力不強。

發明內容

本發明主要是解決現有技術存在的問題，提供了一種可以時刻檢測巡檢機器人是否發生打滑的裝置并且提出了一種可以通過打滑情況自動進行壓緊力控制的打滑控制方法。

本發明的裝置所采的技術方案是：一種高壓線路巡檢機器人的打滑檢測裝置，安裝在高壓線路巡檢機器人上，其特征在于：包括一對壓緊輪、圓周陣列磁鋼、霍爾傳感器、傾角傳感器和加速度傳感器；所述的一對壓緊輪，左右對稱地設置在巡檢機器人的壓緊輪支架上，貼緊導線并與巡檢機器人的行走輪上下相對；所述的圓周陣列磁鋼，內嵌于壓緊輪一側；所述的霍爾傳感器，設置于壓緊輪支架上；所述的傾角傳感器和加速度傳感器，分別設置于巡檢機器人機體內部；所述的霍爾傳感器、傾角傳感器和加速度傳感器由巡檢機器人提供電力。

作為優選，所述的圓周陣列磁鋼一側與所述的壓緊輪側面平齊。

作為優選，所述的霍爾傳感器檢測面與圓周陣列磁鋼端面正對，用于檢測到圓周陣列磁鋼端面的磁場信號，并將其轉化為電平信號輸出。

本發明的方法所采用的技術方案是：一種利用高壓線路巡檢機器人的打滑檢測裝置進行打滑控制的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：設定巡檢機器人的速度，并啟動定速巡檢；

步驟2：判斷，巡檢是否終止？

若是，則巡檢機器人停止巡檢，本流程結束；

若否，則繼續執行下述的步驟3；

步驟3：由所述的霍爾傳感器返回的脈沖信號計算所述壓緊輪的線速度；

步驟4：將算出的線速度與所述的巡檢機器人行走輪線速度進行對比判斷所述的巡檢機器人是否打滑；

若是，則執行下述的步驟5；

若否，則執行下述的步驟6；

步驟5：根據所述加速度傳感器返回的加速度方向是否與所述巡檢機器人行走方向一致來判斷所述的巡檢機器人是否是處于上坡下滑狀態？

若是，則采用快速壓緊策略制止所述的巡檢機器人下滑，然后回轉執行所述的步驟2；

若否，則采用壓緊控制策略，然后回轉執行所述的步驟2；

步驟6：根據所述的傾角傳感器返回值判斷所述的巡檢機器人是否需要執行下坡松開操作？若是，則采用松開控制策略，然后回轉執行所述的步驟2；