[發明專利]基于架空高壓輸電線路的機器人的視覺檢測系統及方法

在審

• 申請號: 201911125610.3
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110861073A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 劉榮海;邵鑫明;沈鋒;郭新良;鄭欣;楊迎春;許宏偉;孔旭暉;何運華;周靜波;虞鴻江;沈鑫;焦宗寒;代克順;宋玉鋒;楊雪瀅;陳國坤;程雪婷
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J11/00;B25J13/08;B25J9/16;H04N7/18
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請公開了基于架空高壓輸電線路的機器人的視覺檢測系統及方法，設于機器人上的自主決策子系統，自主決策子系統包括相機組件和控制箱，相機組件包括分別固定于機器人前臂、中臂和后臂機構下部支架板上的第一、二、三相機，和固定于控制箱一端的第四相機；控制箱內設計算機、無線通訊模塊、第一圖像采集卡和視覺傳感器，第一圖像采集卡和視覺傳感器的兩端分別與相機組件、計算機連接，計算機與無線通訊模塊連接。通過兩兩相機的配合，機器人在運動過程中可無死角的監控，及時發現障礙；通過第一采集卡和視頻傳感器采集各個相機的數據，計算機器人與障礙物之間的距離，計算機根據障礙物和距離，控制機器人完成越障，順利到達指定位置，完成任務。

技術領域

本申請涉及電力設備維護領域，尤其涉及基于架空高壓輸電線路的機器人的視覺檢測系統及方法。

背景技術

架空高壓輸電線路缺陷檢測和修復機器人，無論是在導線上運動還是導線的檢測修復的位置標定都是需要一雙眼睛作為視覺檢測系統。傳統的視覺檢測系統通常通過一個攝像頭或者肉眼觀測機器人的運動情況。

但傳統的視覺檢測系統只通過一個攝像頭或者肉眼觀測機器人的運動情況，由于攝像頭損壞，或者天氣原因，一個攝像頭或者肉眼無法及時發現障礙物的類型和尺寸，且無法及時檢測出機器人與障礙物之間的距離，無法實現機器人自動完成越障。機器人無法順利完成越障，則無法安全到達指定位置，并完成指定任務。因此，提出了基于架空高壓輸電線路的機器人的視覺檢測系統及方法。

發明內容

本申請提供基于架空高壓輸電線路的機器人的視覺檢測系統及方法，以解決傳統的視覺檢測系統無法實現機器人自動完成越障，無法安全到達指定位置的技術問題。

為了解決上述問題，本申請提供以下的技術方案：

基于架空高壓輸電線路的機器人的視覺檢測系統，包括設置于機器人上的自主決策子系統，自主決策子系統控制機器人運動，其中：機器人包括前臂機構、中臂機構、后臂機構，前臂機構、中臂機構和后臂機構均與自主決策子系統固定連接；自主決策子系統包括相機組件和控制箱，相機組件包括第一相機、第二相機、第三相機和第四相機，第一相機固定于前臂機構的下部支架板上，第二相機固定于中臂機構的下部支架板上，第三相機固定于后臂機構的下部支架板上，第四相機固定于控制箱的一端；控制箱內設置有計算機、無線通訊模塊、第一圖像采集卡和視覺傳感器，第一圖像采集卡和視覺傳感器的第一端分別與相機組件通信連接，視覺傳感器和第一圖像采集卡的第二端分別與計算機的第一端通信連接，計算機的第二端與無線通訊模塊電連接。

可選地，系統還包括人工輔助子系統，人工輔助子系統包括地面基站、無線傳輸模塊和指令控制器，無線傳輸模塊和指令控制器分別于地面基站通信連接，無線傳輸模塊還與無線通訊模塊通信連接。

可選地，控制箱內還設置有圖像處理儀和第二圖像采集卡，第二圖像采集卡的第一端與相機組件通信連接，第二圖像采集卡的第二端與圖像處理儀的第一端通信連接，圖像處理儀的第二端與計算機的第三端通過PCI總線連接。

可選地，第四相機的光軸方向與高壓輸電線路方向之間的夾角為30度。

可選地，第一相機、第二相機和第三相機的光軸均垂直于對應相機組件的下部支架板。

基于架空高壓輸電線路的機器人的視覺檢測方法，方法包括：第一采集卡獲取相機組件拍攝的高壓輸電線路的環境圖像，計算分析得出高壓輸電線路上的各種障礙物；視覺傳感器獲取相機組件拍攝的高壓輸電線路的視頻數據，利用三維重構功能，得到機器人與障礙物之間的距離；計算機根據所述障礙物和所述距離，控制機器人完成越障工作。