[發(fā)明專利]一種新型變步長(zhǎng)的變壓器機(jī)器魚(yú)避障設(shè)備及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111361620.4
• 申請(qǐng)日: 2021-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114063649A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉力卿;魏菊芳;張弛;唐慶華;徐科;李隆基;張春暉;高健;姚創(chuàng);段明輝;張賀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)天津市電力公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10;G01S15/93
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王來(lái)佳

1.一種新型變步長(zhǎng)的變壓器機(jī)器魚(yú)避障設(shè)備，其特征在于：包括超聲發(fā)射單元、超聲接收單元、超聲傳播時(shí)延估計(jì)單元、距離計(jì)算單元和運(yùn)動(dòng)單元，所述超聲發(fā)射單元包括指向性超聲發(fā)射探頭，設(shè)置在機(jī)器魚(yú)的外部，超聲接收單元包括指向性超聲接收探頭，設(shè)置在機(jī)器魚(yú)外部，超聲傳播時(shí)延估計(jì)單元和距離計(jì)算單元設(shè)置在機(jī)器魚(yú)內(nèi)部，運(yùn)動(dòng)單元包括：運(yùn)動(dòng)控制器、機(jī)械魚(yú)鰭和運(yùn)動(dòng)噴口，運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置在機(jī)器魚(yú)的內(nèi)部，機(jī)械魚(yú)鰭和運(yùn)動(dòng)噴口設(shè)置在機(jī)械魚(yú)的外部，用于機(jī)器魚(yú)的運(yùn)動(dòng)及避障，超聲發(fā)射單元和超聲接收單元分別連接超聲傳播時(shí)延估計(jì)單元，超聲傳播時(shí)延估計(jì)單元串聯(lián)距離計(jì)算單元和運(yùn)動(dòng)單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型變步長(zhǎng)的變壓器機(jī)器魚(yú)避障設(shè)備，其特征在于：所述指向性超聲發(fā)射探頭采用收發(fā)一體式、方向指向性強(qiáng)的超聲探頭，指向性超聲發(fā)射探頭分別設(shè)置在機(jī)器魚(yú)的頂部和底部，指向性超聲接收探頭分別設(shè)置在機(jī)器魚(yú)的頂部和底部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型變步長(zhǎng)的變壓器機(jī)器魚(yú)避障設(shè)備，其特征在于：所述指向性超聲發(fā)射探頭發(fā)射的超聲發(fā)射信號(hào)為調(diào)制的窄帶超聲信號(hào)，信號(hào)類型為中心頻率100kHz—1MHz的正弦波或方波，信號(hào)時(shí)長(zhǎng)為5-10周期。

4.一種如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種新型變步長(zhǎng)的變壓器機(jī)器魚(yú)避障設(shè)備的避障方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、機(jī)器魚(yú)超聲發(fā)射單元向機(jī)器魚(yú)前、后、左、右、上、下6個(gè)方向發(fā)射超聲信號(hào)；

步驟2、超聲接收單元接收機(jī)器魚(yú)前、后、左、右、上、下6個(gè)方向的超聲回波信號(hào)；

步驟3、超聲傳播時(shí)延估計(jì)單元內(nèi)部的變步長(zhǎng)LMS自適應(yīng)濾波器對(duì)步驟1機(jī)器魚(yú)前、后、左、右、上、下6個(gè)方向的超聲信號(hào)和步驟2機(jī)器魚(yú)前、后、左、右、上、下6個(gè)方向的超聲回波信號(hào)之間的時(shí)間延遲估計(jì)，并生成時(shí)延信號(hào)輸入至距離計(jì)算單元；

步驟4、距離計(jì)算單元根據(jù)步驟3中超聲傳播時(shí)延估計(jì)單元得生成的時(shí)延信號(hào)和變壓器油中的聲波速進(jìn)行計(jì)算，得到機(jī)器魚(yú)前、后、左、右、上、下6個(gè)方向與障礙物之間的距離；

步驟5、運(yùn)動(dòng)單元根據(jù)步驟4得到的機(jī)器魚(yú)前、后、左、右、上、下6個(gè)方向與障礙物之間的距離，控制機(jī)器魚(yú)的運(yùn)動(dòng)并進(jìn)行避障。