[發(fā)明專利]自動導(dǎo)航除雪機(jī)器人系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610762014.6
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106245571B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝巍
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽中興電力通信有限公司
• 主分類號: E01H5/07
• 分類號: E01H5/07;B25J9/16;H02B3/00
• 代理公司: 沈陽火炬專利事務(wù)所(普通合伙)21228
• 代理人: 李福義

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明型屬于機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種可自動導(dǎo)航除雪的機(jī)器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，近年來電力企業(yè)不斷提高變電站的智能化水平，無人值守變電站的概念被提出，在這種類型的變電站日常運行過程中，幾乎無需人工干預(yù)；但是，對場區(qū)內(nèi)運行設(shè)備的帶電巡視工作卻仍需要巡檢員人工完成，這種巡檢工作會根據(jù)設(shè)備的不同特性定期執(zhí)行，由于變電站一般都選址在城市遠(yuǎn)郊或遠(yuǎn)離人群的地方，因此，巡檢人員如若從駐地往來變電站執(zhí)行巡檢任務(wù)，不但極其耗時而且待巡設(shè)備種類、數(shù)量眾多，工作量十分繁重；尤其地處東北、內(nèi)蒙古東部地區(qū)的變電站，每年冬季都是寒冷多雪，自然環(huán)境十分惡劣，更加重了巡檢人員工作負(fù)擔(dān)。因此，一種能夠代替人工完成設(shè)備巡檢的智能機(jī)器人是亟需開發(fā)的產(chǎn)品，這種自動導(dǎo)航除雪機(jī)器人以滿足我國東北及內(nèi)蒙古東部地區(qū)冬季嚴(yán)寒和多雪的氣候特點而研發(fā)，將徹底改變長久以來困擾電力系統(tǒng)的冬季變電站場區(qū)除雪難的問題，并真正意義上實現(xiàn)了全天候、無人值守變電站智能巡檢。

機(jī)器人管理系統(tǒng)是一套針對變電站現(xiàn)場實際巡檢流程而開發(fā)的軟件程序，該程序安裝并運行在變電站內(nèi)的機(jī)器人控制主機(jī)中，操作人員利用該軟件程序，通過無線網(wǎng)絡(luò)與場內(nèi)的機(jī)器人實時通訊，下達(dá)機(jī)器人控制指令并接受機(jī)器人發(fā)回的各種檢測數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述問題，提供了一種能夠在全天候條件下代替人工完成對變電站設(shè)備的巡視，同時具有自動導(dǎo)航、自動判斷積雪厚度并自動除雪的能力自動導(dǎo)航除雪機(jī)器人系統(tǒng)。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：自動導(dǎo)航除雪機(jī)器人系統(tǒng)，包括機(jī)器人部分和除雪鏟部分；

所述除雪鏟部分包括拋雪筒、接駁裝置、拋灑葉輪、除雪鏟、蝸桿傳動軸、攪籠、支撐雪橇、二級減速裝置、主減速機(jī)以及驅(qū)動電機(jī)；除雪鏟靠接駁裝置的一側(cè)由下至上分別為驅(qū)動電機(jī)和主減速機(jī)，拋灑葉輪與其平行設(shè)置；拋雪筒伸出除雪鏟垂直設(shè)置；蝸桿傳動軸穿過拋灑葉輪一端與主減速機(jī)連接，另一端連接至二級減速裝置；二級減速裝置另一端接于攪籠；二級減速裝置正下方兩側(cè)為支撐雪橇；

所述機(jī)器人部分包括自動導(dǎo)航機(jī)器人、無線通訊天線、云臺、履帶、導(dǎo)向輪、承重輪、驅(qū)動輪、拖帶輪以及液壓彈簧減震器；自動導(dǎo)航機(jī)器人上方裝有配備雪量傳感器和超聲波探測器的云臺，后側(cè)設(shè)有無線通訊天線；自動導(dǎo)航機(jī)器人下部伸出四根液壓彈簧減震器均連接有承重輪；履帶承重輪相互咬合；自動導(dǎo)航機(jī)器人下沿在液壓彈簧減震器之間設(shè)有兩個托帶輪，托帶輪的最前端和最后端分別設(shè)有導(dǎo)向輪和驅(qū)動輪與履帶配合。

自動導(dǎo)航除雪機(jī)器人控制系統(tǒng)，自動導(dǎo)航除雪機(jī)器人系統(tǒng)受機(jī)器人管理系統(tǒng)軟件控制執(zhí)行巡檢及除雪任務(wù)，步驟如下

步驟一：機(jī)器人管理系統(tǒng)軟件會根據(jù)每天的巡檢任務(wù)計劃時間，定時喚醒在充電庫中處于待機(jī)狀態(tài)的機(jī)器人；

步驟二：機(jī)器人執(zhí)行自檢程序即系統(tǒng)初始化配置；

步驟三：機(jī)器人管理系統(tǒng)軟件啟動執(zhí)行當(dāng)天巡檢任務(wù)

機(jī)器人管理系統(tǒng)軟件調(diào)用安裝在機(jī)器人云臺上端的雪量探測傳感器采集到的數(shù)據(jù)，分析戶外的積雪深度，當(dāng)積雪深度小于5cm時，機(jī)器人可正常運行執(zhí)行巡檢任務(wù)；當(dāng)積雪深度超過5cm且小于60cm時，管理系統(tǒng)向機(jī)器人發(fā)出除雪指令，控制機(jī)器人自動掛載除雪裝置，按既定的除雪路線對整個變電站場區(qū)實施除雪作業(yè)；

步驟四：機(jī)器人在前往檢測點過程中，不斷進(jìn)行障礙物檢測，如發(fā)現(xiàn)在巡檢路線上障礙物，機(jī)器人將上報告警信息；機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)過程中若未發(fā)現(xiàn)障礙物的前提下還會實時進(jìn)行自身電池電量檢測和自身故障檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電池電量低于預(yù)定閾值時自動回庫充電；電量充足的前提下如果發(fā)現(xiàn)自身器件有故障則發(fā)送告警信息，并自動返回充電庫；若無自身故障機(jī)器人則會到達(dá)檢測點后進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)采集；如果數(shù)據(jù)采集成功，機(jī)器人將執(zhí)行下一個檢測任務(wù)，如果數(shù)據(jù)采集失敗，則重新采集；

步驟五：當(dāng)機(jī)器人執(zhí)行完當(dāng)天所有巡檢任務(wù)后，自動回到充電庫充電，并進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：接駁裝置包括機(jī)器人側(cè)本體和除雪鏟側(cè)本體兩部分；機(jī)器人側(cè)本體外側(cè)兩端個各設(shè)有兩個安裝固定孔，機(jī)器人側(cè)本體中部靠近安裝固定孔的左右兩側(cè)分別為防水式信號電纜插座和防水式電源插頭；機(jī)器人側(cè)本體內(nèi)側(cè)正中間設(shè)有凸出其表面的對接頭，對接頭左右兩側(cè)均為電磁鐵，最外側(cè)兩端均設(shè)有定位銷；除雪鏟側(cè)本體內(nèi)側(cè)正中間設(shè)有凹于表面的對接座，對接座左右兩側(cè)均為磁吸板，最外側(cè)兩端均為定位孔；除雪鏟外側(cè)兩端各設(shè)有兩個安裝固定孔，除雪鏟側(cè)本體中部靠近安裝固定孔的左右兩側(cè)分別為有防水式信號電纜插座及防水式電源插頭；電磁鐵可產(chǎn)生200Kg的磁力。