[發明專利]拆換線施工機器人及其行進速度控制裝置和方法

有效

• 申請號: 202111179957.3
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113848934B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 黃勃;段家振;劉洪濤;史如新;張偉;樹玉琴;任顯銘
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司常州供電分公司;國網江蘇省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 陳紅橋

1.一種拆換線施工機器人的行進速度控制裝置，其特征在于，包括：

第一獲取模塊，所述第一獲取模塊用于獲取所述拆換線施工機器人的行進速度信息；

第二獲取模塊，所述第二獲取模塊用于獲取所述拆換線施工機器人的姿態信息；

第三獲取模塊，所述第三獲取模塊用于獲取所述拆換線施工機器人所在位置處的導線外部形態信息；

主控模塊，所述主控模塊分別與所述第一獲取模塊、所述第二獲取模塊和所述第三獲取模塊相連，所述主控模塊用于根據所述行進速度信息、所述姿態信息和所述導線外部形態信息對所述拆換線施工機器人的行進速度進行調節，

所述拆換線施工機器人的行進速度信息包括所述拆換線施工機器人的實際行進速度，所述拆換線施工機器人的姿態信息包括所述拆換線施工機器人的行進方向相對于水平面的角度，所述拆換線施工機器人所在位置處的導線外部形態信息包括所述拆換線施工機器人所在位置處的導線的圖像，所述主控模塊具體用于根據所述拆換線施工機器人的實際行進速度獲取所述拆換線施工機器人實際行進速度與指令速度之間的速度誤差，并根據所述拆換線施工機器人的行進方向相對于水平面的角度獲取所述拆換線施工機器人的行進方向相對于水平面的角度變化率，以及根據所述拆換線施工機器人所在位置處的導線的圖像獲取所述拆換線施工機器人所在位置處的導線相對于正常位置處的導線的線徑變化比例，并根據所述速度誤差、所述角度變化率和所述線徑變化比例，利用PI算法對所述拆換線施工機器人的行進速度進行調節，所述主控模塊根據所述速度誤差、所述角度變化率和所述線徑變化比例，以預設規則確定所述PI算法的比例系數和積分系數，

PI算法的控制律為：

其中，K_p(k)為比例系數，K_i(k)為積分系數，比例系數K_p(k)和積分系數K_i(k)分別通過以下公式得到：

K_p(k)＝f_ep(e(k))+f_sp(s(k))+f_dp(d(k))

K_i(k)＝f_ei(e(k))+f_si(s(k))+f_di(d(k))

其中，e(k)、s(k)、d(k)分別表示速度誤差、角度變化率和線徑變化比例，式中各個函數的表達式如下：

f_ep(e(k))＝K_p(i)e(k)

f_sp(s(k))＝αK_p(i)e(k)

f_dp(d(k))＝βK_p(i)e(k)

f_ei(e(k))＝K_i(i)e(k)

f_si(s(k))＝αK_i(i)e(k)

f_di(d(，k))＝βK_i(i)e(，k)

其中，K_p(i)、K_i(i)是與速度誤差e(k)相關的系數，α是與角度變化率s(k)相關的系數，β是與線徑變化比例d(k)相關的系數。

2.根據權利要求1所述的拆換線施工機器人的行進速度控制裝置，其特征在于，所述第一獲取模塊包括速度傳感器。

3.根據權利要求2所述的拆換線施工機器人的行進速度控制裝置，其特征在于，所述第二獲取模塊包括姿態傳感器。

4.根據權利要求3所述的拆換線施工機器人的行進速度控制裝置，其特征在于，所述第三獲取模塊包括圖像傳感器。

5.一種拆換線施工機器人，其特征在于，包括根據權利要求1-4中任一項所述的拆換線施工機器人的行進速度控制裝置。