[發明專利]一種架空配電線路巡檢機器人控制系統

在審

• 申請號: 201810244775.1
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108429186A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 徐曄;朱欽;袁翔;何志偉;施宇謙;黃文燾
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02;B25J9/16
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 盧艷民

1.一種架空配電線路巡檢機器人控制系統，其特征在于，包括地面基站管理層、機器人控制規劃層和運動命令執行層，其中：

所述地面基站管理層包括地面監控計算機、第一無線數據收發模塊、第一圖像采集卡、第一無線圖像收發模塊和電源；所述第一無線數據收發模塊、圖像采集卡和電源分別與所述地面監控計算機相連；所述第一無線圖像收發模塊與所述圖像采集卡相連；

所述機器人控制規劃層包括機器人主控計算機、第二無線數據收發模塊、第二圖像采集卡、數據采集卡、第一I/O板卡、手動控制單元、球形攝像機、熱釋電傳感器、激光傳感器和電磁傳感器；所述第二無線數據收發模塊、第二圖像采集卡、數據采集卡、第一I/O板卡和手動控制單元分別與所述機器人主控計算機相連；所述球形攝像機與所述第二圖像采集卡相連；所述熱釋電傳感器與所述數據采集卡相連；所述激光傳感器和電磁傳感器分別與所述I/O板卡相連；

所述運動命令執行層包括單片機、電源系統、第二I/O板卡、限位開關、傳感器模塊、可見光攝像機、紅外成像儀、第二無線圖像收發模塊、若干電機驅動器和若干電機；所述電源系統分別為所述機器人主控計算機、單片機和第二I/O板卡供電；所述第二I/O板卡、若干電機驅動器和若干電機分別與所述單片機相連；所述若干電機驅動器一一對應地與所述若干電機相連；所述限位開關、傳感器模塊、可見光攝像機和紅外成像儀分別與所述第二I/O板卡相連；所述可見光攝像機和紅外成像儀分別與所述第二無線圖像收發模塊相連；

所述機器人主控計算機與所述單片機相連；

所述第一無線數據收發模塊和所述第二無線數據收發模塊進行無線通訊；

所述第一無線圖像收發模塊和第二無線圖像收發模塊進行無線通訊。

2.根據權利要求1所述的一種架空配電線路巡檢機器人控制系統，其特征在于，所述運動命令執行層中，所述傳感器模塊包括力敏傳感器、電流傳感器和電壓傳感器。

3.根據權利要求1所述的一種架空配電線路巡檢機器人控制系統，其特征在于，所述地面基站管理層構成地面基站控制系統；所述機器人控制規劃層和運動命令執行層組成機器人本體控制系統；所述地面基站控制系統對巡檢機器人進行遙控操作，并分析處理所述機器人本體控制系統發回的圖像信息和數據信息。

4.根據權利要求3所述的一種架空配電線路巡檢機器人控制系統，其特征在于，所述巡檢機器人控制系統具有兩種工作方式，分別為自主控制方式和主從遙控方式：

在所述自主控制方式下，所述機器人本體控制系統實時地對各種傳感器信息進行處理與分析，從而獲取周圍環境信息，并自動生成動作規劃，實現機器人在架空線上的自主爬行和越障；

當機器人所處局部環境過于復雜不能自動地提供可靠的導航信息時，或機器人本體發生故障時，所述機器人本體控制系統發出報警信號，改為采用主從遙控方式，啟用所述手動控制單元，由操作人員輔助機器人完成爬行、越障和巡視任務，或使機器人停止運行。

5.根據權利要求1所述的一種架空配電線路巡檢機器人控制系統，其特征在于，

所述激光傳感器進行粗略判斷，若所述激光傳感器檢測到前方存在障礙物，所述機器人主控計算機對所述球形攝像機采集的圖像進行處理與分析，進一步確定障礙物的類型。

6.根據權利要求1所述的一種架空配電線路巡檢機器人控制系統，其特征在于，所述熱釋電傳感器采集的數據信息通過所述數據采集卡傳輸給所述機器人主控計算機；

所述機器人主控計算機和地面監控計算機通過所述第二無線數據收發模塊和第一無線數據收發模塊進行無線通訊；

所述可見光攝像機和紅外成像儀采集的圖像信息通過所述第二無線圖像收發模塊和第一無線圖像收發模塊無線傳輸給所述第一圖像采集卡。