[發(fā)明專利]一種用于換流站濾波器場地的除草機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710904230.4
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107711040B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢程晨;王和杰;吳劍敏;高軍;倪汝冰;閆全全;肖燁輝;胡藝馨;范業(yè)勛
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號: A01D34/00
• 分類號: A01D34/00;A01D34/64
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 應(yīng)小波

1.一種用于換流站濾波器場地的除草機(jī)器人，其特征在于：包括遙控部分和機(jī)器人本體部分，所述的遙控部分和機(jī)器人本體部分通過無線通訊傳輸信號，所述的遙控部分用于遠(yuǎn)程遙控操作，所述的機(jī)器人本體部分負(fù)責(zé)現(xiàn)場除草作業(yè)；

所述的遙控部分包括遙控操作平臺、飛行搖桿、顯示器、等比例遙控機(jī)械臂、第一無線通訊模塊、第一主控電路板和第一電源；所述的飛行搖桿、顯示器和等比例遙控機(jī)械臂安裝在遙控操作平臺上，所述的第一無線通訊模塊、第一主控電路板和第一電源安裝在遙控操作平臺內(nèi)部；

所述的飛行搖桿與機(jī)器人本體部分連接，用于操作機(jī)器人本體部分的運(yùn)動和控制功能；

所述的顯示器用于顯示機(jī)器人本體部分機(jī)械臂攝像頭實(shí)時傳回的前方圖像；

所述的等比例遙控機(jī)械臂為機(jī)器人本體部分機(jī)械臂的遙控裝置；

所述的第一無線通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)控制信息的通訊數(shù)據(jù)傳遞；

所述的第一主控電路板實(shí)現(xiàn)遙控部件的輸入及控制命令的輸出；

所述的第一電源為整個遙控部分提供電力供應(yīng)；

所述的機(jī)器人本體部分包括機(jī)器人底盤、機(jī)械履帶、伺服電機(jī)、機(jī)械臂、切割臂、切割機(jī)、攝像頭、LED燈源、第二無線通訊模塊、第二電源和第二主控電路板；

所述的機(jī)械履帶安裝在機(jī)器人底盤的底部，用于移動機(jī)器人本體部分；

所述的機(jī)械臂的一端和切割臂的一端分別安裝在機(jī)器人底盤的上方，所述的切割機(jī)安裝在切割臂的另一端；

所述的攝像頭和LED燈源安裝在機(jī)械臂的另一端，用于將前方圖像傳至遙控部分；

所述的伺服電機(jī)、第二無線通訊模塊、第二電源和第二主控電路板安裝在機(jī)器人底盤內(nèi)部，所述的伺服電機(jī)為機(jī)械履帶傳動提供動力，所述的第二無線通訊模塊用于接收遙控部分發(fā)送的控制指令，所述的第二電源為整個機(jī)器人本體部分提供電力供應(yīng)，所述的第二主控電路板實(shí)現(xiàn)機(jī)器人本體部分的輸入及控制命令的輸出；

所述的遙控部分與機(jī)器人本體部分的無線通訊為異步通訊處理方式，所述的遙控部分與機(jī)器人本體部分分別獨(dú)立工作，當(dāng)有控制指令時，兩者協(xié)調(diào)配合，共同完成除草作業(yè)，當(dāng)所述的遙控部分關(guān)閉或丟失時，所述的機(jī)器人本體也能對關(guān)鍵機(jī)械部位進(jìn)行獨(dú)立控制；

所述的異步通訊處理方式為采用無線串口，波特率為9600，16字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送，32字節(jié)FIFO隊(duì)列接收的方式；

所述的遙控部分將輸入數(shù)據(jù)生成的16個字節(jié)的控制數(shù)據(jù)循環(huán)發(fā)送出去，所述的16個字節(jié)包括2個起始符、10個模擬量控制字節(jié)、2個開關(guān)量控制字節(jié)和2個截止符；所述的機(jī)器人本體部分接收控制數(shù)據(jù)時采用一個32字節(jié)的FIFO隊(duì)列，進(jìn)行核對讀取的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化；

所述的遙控部分的輸入數(shù)據(jù)包括9路模擬量和8路開關(guān)量，通過第一主控電路板進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換和計算，并將最終得到的控制數(shù)據(jù)通過無線通訊模塊發(fā)送至機(jī)器人本體部分；

所述的9路模擬量包括等比例遙控機(jī)械臂傳感器1-6的模擬量和飛行搖桿傳感器1-3的模擬量，所述的8路開關(guān)量為飛行搖桿的按鈕開關(guān)1-8的開關(guān)量；

所述的機(jī)器人本體接收控制數(shù)據(jù)后，通過第二主控電路板處理和計算所述的控制數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為輸出控制信號控制機(jī)器人本體的運(yùn)動及相關(guān)操作，所述的輸出控制信號包括11路PWM信號和2路開關(guān)量信號；

所述的11路PWM信號包括控制機(jī)械臂的6路PWM信號、控制伺服電機(jī)的4路PWM信號和控制切割臂的1路PWM信號；所述的2路開關(guān)量信號包括1路LED燈源開關(guān)量和1路切割機(jī)開關(guān)量；

所述的機(jī)器人底盤的機(jī)身為采用不銹鋼材質(zhì)制作而成的機(jī)身，所述的機(jī)身寬度為24cm，所述的機(jī)械履帶為采用合金材質(zhì)制作而成的履帶，所述的機(jī)械履帶的長度為40cm、高度為10cm，所述的機(jī)器人底盤載重量為30kg；

濾波器網(wǎng)門底部與地面相距25cm，而機(jī)械臂水平放置時的機(jī)器人高度為23cm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于換流站濾波器場地的除草機(jī)器人，其特征在于：所述的飛行搖桿使用單手遙控操作方式；

所述的機(jī)器人本體的運(yùn)動和控制功能，包括機(jī)器人本體的前進(jìn)、后退、旋轉(zhuǎn)、拐彎、速度改變、切割機(jī)啟停、LED燈亮滅；

所述的等比例遙控機(jī)械臂與機(jī)器人本體部分的機(jī)械臂具有相同關(guān)節(jié)和機(jī)械部件，且兩者動作同步。