[發明專利]一種適用于變電站巡檢機器人的自動循跡避障方法

在審

• 申請號: 201911136621.1
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110703784A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 王曉東;魏成保;劉義德;李鵬程;魏小龍;郭堃;馬饒;邊軍剛;高鵬;王喜剛;劉雯佳
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網陜西省電力公司延安供電公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 61217 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 羅永娟

1.一種適用于變電站巡檢機器人的自動循跡避障方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)針對變電站內巡檢機器人停放地點以及待讀取設備之間的相對位置，鋪設用于為巡檢機器人導航定位的導軌；

(2)在巡檢機器人上設置自備光源，照明前方導軌及可能存在的障礙物，保障機器人的正常移動；

(3)在巡檢機器人左前方以及右前方各安裝一個能夠120度旋轉的反射光電傳感器，對導軌位置進行實時定位，根據導軌位置驅動巡檢機器人沿著導軌進行自動循跡運動；

(4)在巡檢機器人左前方和右前方各安裝一個距離傳感器，根據距離檢測判斷前方是否存在障礙物，若存在，則巡檢機器人停止運動，待障礙物解除后，巡檢機器人重新開始循跡運動，若不存在，則巡檢機器人繼續前行；

(5)巡檢機器人運動至待讀取數據的設備前方時，即光電傳感器識別出設備位置時，機器人停止運動，啟動下一步的數據讀取程序；

(6)當數據讀取完成后，巡檢機器人重新開始自動循跡避障運動，直至運動至下一個數據采集點，為下一次讀取數據做準備。

2.根據權利要求1所述的一種適用于變電站巡檢機器人的自動循跡避障方法，其特征在于，步驟(3)中在巡檢機器人左前方以及右前方各安裝一個能夠120度旋轉的反射光電傳感器，對導軌位置進行實時定位，根據導軌位置驅動巡檢機器人沿著導軌進行運動，當檢測到機器人偏離導軌時，及時對方向進行糾正，從而保證巡檢機器人沿著導軌正常安全地運動。

3.根據權利要求1所述的一種適用于變電站巡檢機器人的自動循跡避障方法，其特征在于，步驟(4)中使用距離傳感器測量傳感器與前方物體之間的距離，并通過計算算出機器人與障礙物之間的距離，從而判斷前方是否存在障礙物，另外通過計算得出障礙物與兩個距離傳感器之間的夾角，從而判斷出障礙物是否在機器人正前方。

4.根據權利要求3所述的一種適用于變電站巡檢機器人的自動循跡避障方法，其特征在于，在巡檢機器人移動過程中，使用兩個距離傳感器分別測量傳感器與前方物體之間的距離，若導軌正上方存在障礙物，則測量導軌正上方處障礙物到傳感器的距離，若障礙物不在導軌正上方，則傳感器測量障礙物距離導軌最近一側的距離，設所測距離分別為a、b，已知兩傳感器之間的距離為c，則由數學公式計算得到巡檢機器人與障礙物之間的距離其中若距離h大于1m，則說明前方沒有障礙物，繼續前進；若距離小于1m，則計算障礙物與傳感器之間的角度余弦值。

5.根據權利要求4所述的一種適用于變電站巡檢機器人的自動循跡避障方法，其特征在于，計算障礙物與傳感器之間的角度余弦值具體為：兩距離傳感器與障礙物之間的角度余弦值分別為若存在一個角度余弦值小于0，則表示障礙物不在巡檢機器人正前方，而在其側前方，并不耽誤巡檢機器人的正常運動；若兩個角度余弦值都大于0，則障礙物在巡檢機器人前方，需躲避障礙物。

6.根據權利要求5所述的一種適用于變電站巡檢機器人的自動循跡避障方法，其特征在于，步驟(4)中障礙物解除的判定條件為：h大于1m或者兩個角度余弦值不全部大于0。