[發明專利]一種變電站足式巡檢機器人安全控制方法及系統

有效

• 申請號: 202011639735.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112847356B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 孟健;肖鵬;董旭;李建祥;黃銳;李希智;楊尚偉;許曦普;呂俊濤;左新斌;劉海波;程宏霞
• 申請（專利權）人: 國網智能科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種變電站足式巡檢機器人安全控制方法，其特征在于，包括：

獲取機器人周圍設定范圍內的路面特征信息和待檢電力設備信息，形成三維點云；

將所述三維點云的坐標轉換為地面坐標系下的坐標；

基于足式機器人尺寸確定其前進通道的范圍；

基于前進通道距離范圍內的點云數量，確定足式機器人的通行策略；若切除前進通道內設定高度以下的點云數據后，剩余點云數量小于設定閾值，則控制足式機器人跨越該高度通行；控制足式機器人跨越該高度通行時，采用同速后撤法，使得擺動腿相對于軀干的移動速度與支撐腿相對于軀干的移動速度相同；采用超速后撤法，使擺動腿的后撤速度超過支撐腿的蹬地速度。

2.如權利要求1所述的一種變電站足式巡檢機器人安全控制方法，其特征在于，所述前進通道為具有設定長度、寬度和高度的三維立體通道結構；所述通道的尺寸根據足式機器人的尺寸確定。

3.如權利要求1所述的一種變電站足式巡檢機器人安全控制方法，其特征在于，基于采集到的圖像信息獲取機器人周圍設定范圍內的路面特征信息和待檢電力設備信息；對圖像數據進行預處理，利用目標檢測模型對圖像進行檢測，定位設定路面區域或者電力設備在圖像中的位置，并利用路面特征分類模型或者設備分類模型對定位后的路面特征或者電力設備種類進行識別。

4.如權利要求1所述的一種變電站足式巡檢機器人安全控制方法，其特征在于，基于前進通道范圍內的點云數量，確定足式機器人的通行策略，具體包括：

如果前進通道內的點云個數小于設定閾值，判定足式機器人可以通行；

如果點云個數大于設定的閾值，切除前進通道內設定高度以上或者設定高度以下的點云數據；重新判定剩余點云數量，若小于設定閾值，則判定足式機器人可以通行，否則，判定為有障礙，執行避障策略。

5.如權利要求4所述的一種變電站足式巡檢機器人安全控制方法，其特征在于，若切除前進通道內設定高度以上的點云數據后，剩余點云數量小于設定閾值，則控制足式機器人下蹲至該高度以下通行。

6.如權利要求1所述的一種變電站足式巡檢機器人安全控制方法，其特征在于，所述超速后撤法具體為：擺動腿的后撤速度大于支撐腿的后撤速度。

7.如權利要求1所述的一種變電站足式巡檢機器人安全控制方法，其特征在于，所述超速后撤法具體為：擺動腿的后撤位置＝支撐腿的位置-抬腳結束后多后撤的距離與擺動相的預計時長的比值×進入擺動相后的計時時間。

8.如權利要求7所述的一種變電站足式巡檢機器人安全控制方法，其特征在于，擺動腿抬腳時的運動軌跡包括X軸軌跡和Z軸軌跡，擺動腿在Z軸的位置根據邁步高度、擺動相的預計時長以及進入擺動相后的計時時間確定。

9.一種變電站足式巡檢機器人安全控制系統，其特征在于，包括：

三維點云獲取模塊，用于獲取機器人周圍設定范圍內的路面特征信息和待檢電力設備信息，形成三維點云；

坐標轉換模塊，用于將所述三維點云的坐標轉換為地面坐標系下的坐標；

前進通道模塊，用于基于足式機器人尺寸確定其前進通道的范圍；

通行策略模塊，用于基于前進通道距離范圍內的點云數量，確定足式機器人的通行策略；若切除前進通道內設定高度以下的點云數據后，剩余點云數量小于設定閾值，則控制足式機器人跨越該高度通行；控制足式機器人跨越該高度通行時，采用同速后撤法，使得擺動腿相對于軀干的移動速度與支撐腿相對于軀干的移動速度相同；采用超速后撤法，使擺動腿的后撤速度超過支撐腿的蹬地速度。

10.一種變電站足式巡檢機器人，其特征在于，包括權利要求9所述的變電站足式巡檢機器人安全控制系統，或者采用權利要求1-8任一項所述的變電站足式巡檢機器人安全控制方法。

11.一種計算機可讀存儲介質，其中存儲有多條指令，其特征在于，所述指令適于由終端設備的處理器加載并執行權利要求1-8任一項所述的變電站足式巡檢機器人安全控制方法。