[發明專利]一種用于電纜檢測的巡檢機器人

在審

• 申請號: 202011366914.1
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112630594A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 王甜;金尚忠;徐睿;鄒艷秋
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01S19/42;H04N5/225;H04N5/247;B25J19/02;B25J5/02;A01M29/32
• 代理公司: 杭州鈐韜知識產權代理事務所(普通合伙) 33329
• 代理人: 唐靈;趙杰香

本發明公開了用于電纜檢測的巡檢機器人，所述巡檢機器人包括具有一開口的C形結構的機器人本體，其特征在于，所述巡檢機器人還包括：攝像頭模塊、機械爪，以及控制所述攝像頭模塊和機械爪的控制模塊，以及給所述攝像頭模塊、機械爪、控制模塊供電的電源，所述攝像頭模塊用于獲取待檢電纜上的障礙物圖像，并輸出給所述控制模塊，所述控制模塊根據所述障礙物圖像計算得該障礙物的尺寸及位于所述待測電纜上的位置，并控制所述機械爪作用到所述待測電纜上，所述機械爪接收所述控制模塊的控制指令，可伸縮的抓取至待測電纜的非障礙物位置處，并驅動所述機器人本體圍繞待測電纜做徑向旋轉，直至所述機器人本體的位姿使障礙物可從機器人本體的開口通過。

技術領域

本發明涉及電纜檢測領域，具體涉及一種用于電纜檢測的巡檢機器人。

背景技術

電力電纜是用于傳輸和分配電能的電纜，電力電纜常用于城市地下電網、發電站引出線路、工礦企業內部供電及過江海水下輸電線。電塔，呈梯形或三角形等塔狀建筑物，高度通常為25-40米，為鋼架結構。電塔多建設在野外的發電廠、配電站附近，它是電力部門的重要設施，能架空電線并起保護和支撐的作用。電力鐵塔的設計、制造、安裝、維護及質量檢測是現代電力系統運行與發展的重要保障。

隨著城市化進程的推進，電力電纜的應用日益增加，電纜網絡的覆蓋范圍不斷擴大，所以加強電力電纜的維護管理非常有必要。而目前，電塔所支撐的電力電纜由于存在一定的高度，造成巡檢維護難度大，而且目前采用人工的方式導致巡檢效率低。為了提高電塔上電力電纜的巡檢力度和巡檢效率，有必要提出用于電纜檢測的巡檢機器人及其巡檢方法。

專利(CN109586207A)公開了一種“用于電纜檢測的巡檢機器人及其巡檢方法”，其發明了一種電纜檢測裝置，其主要通過三點支撐使其在線路上巡檢，利用溫度傳感器，GPS模塊達到對電纜故障的監測和定位，使用障礙物傳感器探測障礙物，以及超聲波傳感器驅逐鳥類，利用限位螺絲來防止裝置脫落。

然而，專利(CN109586207A)中公開的技術其巡檢過程只有前進和后退兩個方向，而對于線路上的一些不可移動的小物體，無法利用其設計的C口進行避障通過，導致巡檢效率低。

因此，有必要發明一種可以自動避障的用于電纜檢測的巡檢機器人。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種用于電纜檢測的巡檢機器人，為解決上述技術問題，采用如下技術方案：

用于電纜檢測的巡檢機器人，所述巡檢機器人包括具有一開口的C形結構的機器人本體，其特征在于，所述巡檢機器人還包括：攝像頭模塊、機械爪，以及控制所述攝像頭模塊和機械爪的控制模塊，以及給所述攝像頭模塊、機械爪、控制模塊供電的電源，所述攝像頭模塊用于獲取待檢電纜上的障礙物圖像，并輸出給所述控制模塊，所述控制模塊根據所述障礙物圖像計算得到該障礙物的尺寸以及位于所述待測電纜上的位置，并控制所述機械爪作用到所述待測電纜上，所述機械爪接收所述控制模塊的控制指令，可伸縮的抓取至待測電纜的非障礙物位置處，并驅動所述機器人本體圍繞待測電纜做徑向旋轉，直至所述機器人本體的位姿使障礙物可從機器人本體的開口通過。

優選的，所述控制模塊為PLC控制器，根據所述攝像頭模塊提供的障礙物圖像，所述PLC控制器依據雙目視覺算法，計算得出行進方向上障礙物的信息數據。

優選的，所述PLC控制器內預存機器人本體開口數據，PLC控制器將預存的機器人本體開口數據與PLC控制器計算得的障礙物信息數據比對，判斷在線路的同一橫截面處障礙物數量，當在線路的同一橫截面存在多處障礙物且通過攝像頭模塊檢測到兩處或兩處以上的障礙物中相距的距離大于機器人本體的開口時，巡檢機器人原路返回，當在同一截面處僅有一處障礙物且寬或者高全部小于機器人本體開口的寬和高時，判定機器人可以通過障礙物，PLC控制器利用攝像頭模塊采集電纜坐標。