[發明專利]基于激光測距及視角補償的電力巡檢機器人紅外測溫裝置

在審

• 申請號: 201710979444.8
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107764405A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 崔昊楊;葛晨航;秦倫明;馬宏偉;霍思佳;郭文誠;李鑫;束江;劉晨斐;李亞;曾俊冬
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01S17/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 翁惠瑜

1.一種基于激光測距及視角補償的電力巡檢機器人紅外測溫裝置，其特征在于，包括相連接的機器人和上位機，所述機器人包括：

行走底座(7)；

定位機構，設置于所述行走底座(7)上；

紅外成像機構，設置于所述定位機構上，用于獲取待測點的紅外圖像；

激光雷達掃描儀(6)，設置于所述定位機構上，用于檢測機器人與待測點所處平面的直線距離；

仰角傳感器(3)，設置于所述定位機構上，用于檢測紅外成像機構與待測點連線相對水平面的傾角及觀測視角；

坡度傳感器(1)，設置于所述行走底座(7)上，用于檢測機器人的爬坡度；

CPU，分別連接所述定位機構、紅外成像機構、激光雷達掃描儀(6)、仰角傳感器(3)、坡度傳感器(1)和上位機；

所述上位機根據所述紅外圖像、機器人與待測點所處平面的直線距離、紅外成像機構與待測點連線相對水平面的傾角及觀測視角和機器人的爬坡度，補償計算獲得待測點的最終溫度。

2.根據權利要求1所述的基于激光測距及視角補償的電力巡檢機器人紅外測溫裝置，其特征在于，所述仰角傳感器(3)與紅外成像機構上下貼合固定于所述定位機構上。

3.根據權利要求2所述的基于激光測距及視角補償的電力巡檢機器人紅外測溫裝置，其特征在于，所述仰角傳感器(3)通過一減震座固定于定位機構上。

4.根據權利要求1所述的基于激光測距及視角補償的電力巡檢機器人紅外測溫裝置，其特征在于，所述坡度傳感器(1)緊貼于所述行走底座(7)上表面，且位于所述行走底座(7)前方。

5.根據權利要求4所述的基于激光測距及視角補償的電力巡檢機器人紅外測溫裝置，其特征在于，所述坡度傳感器(1)通過一減震座固定于行走底座(7)上。

6.根據權利要求1所述的基于激光測距及視角補償的電力巡檢機器人紅外測溫裝置，其特征在于，所述定位機構包括相連接的三維云臺(5)和云臺運動控制步進電機，所述云臺運動控制步進電機與CPU連接。

7.根據權利要求1所述的基于激光測距及視角補償的電力巡檢機器人紅外測溫裝置，其特征在于，所述仰角傳感器(3)和坡度傳感器(1)均為雙軸結構傾角傳感器。

8.根據權利要求1所述的基于激光測距及視角補償的電力巡檢機器人紅外測溫裝置，其特征在于，所述紅外成像機構包括分別固定于所述定位機構套筒內的紅外熱像儀(2)和可見光相機(4)。

9.根據權利要求1所述的基于激光測距及視角補償的電力巡檢機器人紅外測溫裝置，其特征在于，所述CPU還連接有用于存儲待測點空間位置的校準參數存儲模塊。

10.根據權利要求1所述的基于激光測距及視角補償的電力巡檢機器人紅外測溫裝置，其特征在于，所述補償計算獲得待測點的最終溫度具體為：

101)計算紅外成像機構中心與待測點實際距離l：

l=l1cosβcosα]]>

其中，l₁為測溫裝置與待測點所處平面的直線距離，α為紅外成像機構與待測點連線相對水平面的傾角，β為機器人的爬坡度；

102)基于紅外成像機構獲得的紅外圖像得到測量溫度；

103)基于步驟101)中的實際距離對測量溫度進行修正：

T(l，γ)＝T₀(l，γ)cos^rγ-pl-ql²

其中，T₀(l,γ)為紅外輻射體表面真實溫度，T(l,γ)為測量溫度，r、p、q為系數，γ為觀測視角。