[發明專利]一種巡檢機器人遠程控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 201710705052.2
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107688349A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 吳功平;樊飛;閆寒;陳學宇;吳湘吉;曹令軍;曹琪;楊景波;孫吉成;張軼珠;于建友;楊松;劉明
• 申請（專利權）人: 武漢大學;國家電網公司;國網吉林省電力有限公司白山供電公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;H02G1/02
• 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

本發明屬于機器人控制領域，涉及一種控制基站，尤其是涉及一種巡檢機器人遠程控制系統及控制方法，非自動巡檢時用工業手柄操作巡檢機器人，并獲取巡檢機器人所處位置的姿態信號，遠程控制巡檢機器人姿態的地面基站監控系統。

背景技術

輸電線路巡檢機器人在輸電線路上運行時，機器人所處位置姿態信號無法用肉眼獲取，所以，如何使地面基站獲取遠距離的機器人所處位置的姿態信號，穩定高效地遠程操控巡檢機器人姿態，完成過障、巡檢、充電對接等作業任務，是值得研究的課題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種巡檢機器人地面基站監控系統，所述地面基站監控系統通過顯示器顯示巡檢機器人所處位置的姿態信號，并通過所述地面基站在監控巡檢機器人所處位置的姿態信號的同時，操控機器人改變姿態，達到巡檢機器人作業的目的。本發明能夠通過遠離巡檢機器人的地面基站實現對巡檢機器人的遠程控制，有效地提高了巡檢機器人的巡檢效率，節省了相關的人力物力。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種巡檢機器人遠程控制系統，其特征在于：該遠程控制系統包括機械人控制系統和地面基站系統，所述機械人控制系統包括：

運動控制單元，用于控制巡檢機器人的運動機構動作；

圖像采集單元，用于采集巡檢機器人所處線路環境的圖像信息；

工況采集單元，用于采集巡檢機器人的工況信息；

機器人發送接收單元，用于與地面基站系統的發送接收單元的交互，將所獲取的工況信息和圖像信息傳輸至地面基站系統，并接收地面基站系統所發出的指令；

機器人處理單元，用于處理地面基站系統發出的指令，生成運動指令發送給運動控制單元，并將圖像采集單元獲取的圖像信息和工況采集單元獲取的工況信息處理后傳輸至機器人發送接收單元；

所述地面基站系統包括：

基站發送接收單元，用于與機器人發送接收單元的交互，獲取巡檢機器人所處環境的工況信息和圖像信息信息，并發送控制指令給機器人發送接收單元；

基站處理單元，用于處理基站發送接收單元獲取的信號，根據工況信息和圖像信息信息和人機交互信息生成機器人控制指令，通過基站發送接收單元傳輸給機器人控制系統，遠程操控巡檢機器人各部分動作。

作為改進，所述圖像采集單元包含可見光云臺與紅外云臺。

作為改進，所述工況采集單元采集的工況信息包括巡檢機器人的電池電壓、干路電流、溫度、電機轉速和傾角值的任意一項或幾項組合。

作為改進，所述機器人發送接收單元與基站發送接收單元通過WIFI或者4G信號進行通訊。

作為改進，所述地面基站系統還包括：

電源管理單元，用于基站各裝置的供電，并監控電源電壓；

操控單元，用于接收機器人處理單元信息并生成指令，遠程操控巡檢機器人各部分動作；

溫度管理單元，用于監控地面基站溫度，并維持地面基站溫度處于工作溫度范圍內。

作為改進，所述地面基站系統還包括人機交互單元，所述人機交互單元通過顯示屏顯示工況信息和圖像信息，并與操作人員進行交互。

作為改進，所述人機交互單元包括：

工業手柄，用于操作可見光云臺旋轉俯仰，調整角度獲取機器人周圍圖像，或用于機器人非自動任務巡檢下巡檢機器人的遠程操控；

軟件交互界面，包括機器人工況信息和遠程操作按鈕，用于生成交互指令，遠程控制巡檢機器人各機構的運動；

圖像及工況顯示單元，用于顯示圖像采集單元采集的圖像信息及工況采集單元采集的工況信息。

一種巡檢機器人遠程控制方法，其特征在于，該控制方法包括以下步驟：

S410：巡檢機器人在輸電線路上，機械人控制系統的圖像采集單元和工況采集單元采集巡檢機器人周圍圖像信息及內部的工況信息；

S420：機器人處理單元獲取工況信息和圖像信息，經處理后傳輸至機器人發送接收單元；

S430：機器人發送接收單元將上述工況信息和圖像信息經無線網傳輸至基站發送接收單元；

S440：基站發送接收單元接收接收上述工況信息和圖像信息，并經基站處理單元處理，由基站的圖像及工況顯示單元顯示上述工況信息和圖像信息；

S450：操控人員根據人機交互單元中的圖像及工況顯示單元顯示的圖像信息和工況信息，判斷巡檢機器人該如何運作；

S460：操作人員通過人機交互單元與機器人進行交互，下達交互指令；