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CN107966985A - 一种输电线巡检机器人自主定位系统及其方法 - Google Patents

一种输电线巡检机器人自主定位系统及其方法 Download PDF

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CN107966985A
CN107966985A CN201711038522.0A CN201711038522A CN107966985A CN 107966985 A CN107966985 A CN 107966985A CN 201711038522 A CN201711038522 A CN 201711038522A CN 107966985 A CN107966985 A CN 107966985A
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CN
China
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transmission line
barrier
steel tower
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CN201711038522.0A
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丁伟
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Chengdu Iding Industry Product Design Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Iding Industry Product Design Co Ltd
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Publication date
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
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Abstract

本发明公开了一种输电线巡检机器人自主定位系统，其特征在于：包括全局定位模块和局部定位模块；所述全局定位模块，用于对巡检机器人所要巡检的输电线进行定位，得到巡检机器人的初步路线；所述局部定位模块，用于对巡检机器人行进中的具体情况进行检测，更新路线。本发明通过全局定位和局部定位的结合，检测和识别输电线和障碍物，对输电线和障碍物进行精确的定位，实现自主定位。

Description

一种输电线巡检机器人自主定位系统及其方法
技术领域
本发明涉及，尤其是一种输电线巡检机器人自主定位系统及其方法。
背景技术
我们国家地缘辽阔，电气化现在已经遍布各个角落，高压的输电线路也是越来越密集，甚至许多偏远山区也已经告别了煤油灯时代；但高压线路都在野外，像大风大雪等一些恶劣天气，泥石流地震等自然灾害包括人为的偷盗破坏设施都会对高压线路的正常运行造成威胁，其造成的后果是不可估量的；因此必须做好高压线路的检测和维护。
为了保障电力线路的正常运行，需要对输电线路进行定期维护。巡检不仅了解掌握线路的运行状况，也能及时发现线路及设备的缺陷和周边环境情况的变，为线路维修维护提供资料。目前主要是采用人工目测检查的方式，但我国输电线路里程长、覆盖范围广，有些线路还跨越山区、大河、草地及原始森林等，这就使巡检工作劳动强度大且难以保证巡检到位率并且影响巡检质量，同时高空带电作业，巡检人员的安全存在隐患。
为了解决上述问题，采用机器人对线路进行巡检，机器人可多任务同时执行，实时反馈线路情况，能将工人彻底从辛苦危险的高压线巡检工作中解放出来；但是现有输电线上设置有间隔棒，用于将多股输电线分散，而这些间隔棒则成为机器人沿线路运行的障碍，越障能力成为巡检机器人重要的要求。
现有的输电线巡检机器人大多需要辅助人工进行控制，还不能完全的实现自主巡检，因为现有巡检机器人不具备自主定位，只能检测到障碍和输电线，无法进行精确的定位。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种输电线巡检机器人自主定位系统，通过全局定位得到全局路径，在根据局部定位，得到更精确的定位信息，结合全局定位和局部定位，得到精确的定位信息，从而自主进行定位，不需要地面的控制。
本发明采用的技术方案如下：
本发明一种输电线巡检机器人自主定位系统，包括全局定位模块和局部定位模块；所述全局定位模块，用于对巡检机器人所要巡检的输电线进行定位，得到巡检机器人的初步路线；所述局部定位模块，用于对巡检机器人行进中的具体情况进行检测，更新路线。
进一步，所述全局定位模块包括设置于铁塔上的铁塔定位系统，以及设置在巡检机器人上的测距装置和图像采集装置；所述铁塔定位系统，用于采集铁塔的定位信息；所述测距装置，用于测量铁塔之间的距离；所述图像采集装置，用于采集铁塔之间输电线的图像。
进一步，所述全局定位模块还包括倾角传感器，用于测量输电线与水平线的夹角。
进一步，所述全局定位模块还包括巡检机器人定位系统，所述巡检机器人定位系统，用于采集巡检机器人的位置信息。
进一步，所述局部定位模块包括机器视觉、霍尔接近传感器和光电传感器；所述机器视觉，用于采集输电线和障碍物图像；所述霍尔接近传感器，用于检测巡检机器人与输电线或障碍物之间的距离；所述光电传感器，用于检测输电线。
本发明一种输电线巡检机器人自主定位方法，包括以下步骤：
A：通过铁塔上设置的定位系统获得铁塔的位置信息，通过测距传感器检测铁塔之间的距离，通过图像采集装置采集铁塔之间的输电线图像，通过巡检机器人自身的定位系统，得到巡检机器人的位置信息；
B：根据得到的铁塔的位置信息、铁塔之间的距离、铁塔之间的输电线图像和巡检机器人的位置信息，以及输电线的倾角，规划出巡检机器人的全局初始路径；
C：巡检机器人根据全局初始路径开始巡检；
D：在巡检中，巡检机器人上设置的机器视觉、霍尔接近传感器和光电传感器同时输电线和障碍物进行检测，并根据检测信息规划局部行走路径；
E：巡检机器人根据局部行走路径进行巡检；当检测到障碍物时，对障碍物进行定位；
F：通过对障碍物的定位，控制巡检机器人越障。
进一步，所述步骤E中对障碍物进行的定位包括障碍物的位置、障碍物与巡检机器人之间的距离和障碍物的体积。
进一步，所述步骤F中定位越障的方法包括：通过检测的障碍物的体积，得到障碍物的高度和长度，将支撑臂A向前或向后摆动，稳定并保持与输电线之间的距离大于障碍物的高度；驱动行走轮向前移动，检测障碍物是否在支撑臂A的下端，当支撑臂A越过障碍物后，将支撑臂A复位，支撑臂B向前或向后摆动，重复以上的操作，直到整个巡检机器人越过障碍物。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明通过全局定位和局部定位的结合，检测到更多的输电线和障碍物的信息，并根据检测信息对输电线和障碍物进行精确的定位，同时定位信息实现越障定位控制，实现自主定位。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是一种输电线巡检机器人的结构示意图。
图2是一种输电线巡检机器人的工作状态示意图。
图中标记：机体1，行走轮2，障碍3，支撑臂4，前行走机构5，中行走机构6，后行走机构7。
图3是本发明一种输电线巡检机器人自主定位系统结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1 ，如图1、2 ，一种输电线巡检机器人，它包括机体1，所述机体1通过前行走机构5、中行走机构6和后行走机构7的支撑而设置在输电线上；其中每个行走机构均包括支撑臂4和行走轮2，所述支撑臂4上端与机体1活动连接，下端设置有行走轮2，所述行走轮2设置在输电线上带动机体1沿输电线移动；所述支撑臂4下端能够沿输电线延伸方向前或向后摆动，使行走轮2抬起而脱离输电线；支撑臂4上端均通过摆动轴转动连接在机体1上，摆动轴与摆动电机相连，所述摆动电机带动支撑臂4向前或向后摆动；行走轮2均通过驱动轴设置在支撑臂4下端，驱动轴与驱动电机相连，所述驱动电机带动行走轮2转动；所述前行走机构5、中行走机构6和后行走机构7位于同一直线上；所述机体1前后开口包裹在输电线上，使输电线从前至后贯穿机体1；所述前行走机构5、中行走机构6和后行走机构7设置在机体1内，支撑机体1顶部，带动机体1在输电线上移动；其中支撑臂上端通过摆动轴活动连接在机体1顶部；所述机体1顶部、顶部和/或两侧可打开；所述机体1内设置有控制箱，所述控制箱位于机体1底部，所述控制箱内设置有控制器。
如图3，本发明一种输电线巡检机器人自主定位系统，,包括全局定位模块和局部定位模块；所述全局定位模块，用于对巡检机器人所要巡检的输电线进行定位，得到巡检机器人的初步路线；所述局部定位模块，用于对巡检机器人行进中的具体情况进行检测，更新路线。
所述全局定位模块包括设置于铁塔上的铁塔定位系统，以及设置在巡检机器人上的测距装置和图像采集装置；所述铁塔定位系统，用于采集铁塔的定位信息；所述测距装置，用于测量铁塔之间的距离；所述图像采集装置，用于采集铁塔之间输电线的图像。
所述全局定位模块还包括倾角传感器，用于测量输电线与水平线的夹角。
所述全局定位模块还包括巡检机器人定位系统，所述巡检机器人定位系统，用于采集巡检机器人的位置信息。
所述局部定位模块包括机器视觉、霍尔接近传感器和光电传感器；所述机器视觉，用于采集输电线和障碍物图像；所述霍尔接近传感器，用于检测巡检机器人与输电线或障碍物之间的距离；所述光电传感器，用于检测输电线。
本发明一种输电线巡检机器人自主定位方法，包括以下步骤：
A：通过铁塔上设置的定位系统获得铁塔的位置信息，通过测距传感器检测铁塔之间的距离，通过图像采集装置采集铁塔之间的输电线图像，通过巡检机器人自身的定位系统，得到巡检机器人的位置信息；
B：根据得到的铁塔的位置信息、铁塔之间的距离、铁塔之间的输电线图像和巡检机器人的位置信息，以及输电线的倾角，规划出巡检机器人的全局初始路径；
C：巡检机器人根据全局初始路径开始巡检；
D：在巡检中，巡检机器人上设置的机器视觉、霍尔接近传感器和光电传感器同时输电线和障碍物进行检测，并根据检测信息规划局部行走路径；
E：巡检机器人根据局部行走路径进行巡检；当检测到障碍物时，对障碍物进行定位；
F：通过对障碍物的定位，控制巡检机器人越障。
所述步骤E中对障碍物进行的定位包括障碍物的位置、障碍物与巡检机器人之间的距离和障碍物的体积。
所述步骤F中定位越障的方法包括：通过检测的障碍物的体积，得到障碍物的高度和长度，将支撑臂A向前或向后摆动，稳定并保持与输电线之间的距离大于障碍物的高度；驱动行走轮向前移动，检测障碍物是否在支撑臂A的下端，当支撑臂A越过障碍物后，将支撑臂A复位，支撑臂B向前或向后摆动，重复以上的操作，直到整个巡检机器人越过障碍物。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种输电线巡检机器人自主定位系统，其特征在于：包括全局定位模块和局部定位模块；所述全局定位模块，用于对巡检机器人所要巡检的输电线进行定位，得到巡检机器人的初步路线；所述局部定位模块，用于对巡检机器人行进中的具体情况进行检测，更新路线。
2.根据权利要求1所述的输电线巡检机器人自主定位系统，其特征在于：所述全局定位模块包括设置于铁塔上的铁塔定位系统，以及设置在巡检机器人上的测距装置和图像采集装置；所述铁塔定位系统，用于采集铁塔的定位信息；所述测距装置，用于测量铁塔之间的距离；所述图像采集装置，用于采集铁塔之间输电线的图像。
3.根据权利要求1所述的输电线巡检机器人自主定位系统，其特征在于：所述全局定位模块还包括倾角传感器，用于测量输电线与水平线的夹角。
4.根据权利要求1所述的输电线巡检机器人自主定位系统，其特征在于：所述全局定位模块还包括巡检机器人定位系统，所述巡检机器人定位系统，用于采集巡检机器人的位置信息。
5.根据权利要求1所述的输电线巡检机器人自主定位系统，其特征在于：所述局部定位模块包括机器视觉、霍尔接近传感器和光电传感器；所述机器视觉，用于采集输电线和障碍物图像；所述霍尔接近传感器，用于检测巡检机器人与输电线或障碍物之间的距离；所述光电传感器，用于检测输电线。
6.一种输电线巡检机器人自主定位方法，其特征在于：包括以下步骤：
A：通过铁塔上设置的定位系统获得铁塔的位置信息，通过测距传感器检测铁塔之间的距离，通过图像采集装置采集铁塔之间的输电线图像，通过巡检机器人自身的定位系统，得到巡检机器人的位置信息；
B：根据得到的铁塔的位置信息、铁塔之间的距离、铁塔之间的输电线图像和巡检机器人的位置信息，以及输电线的倾角，规划出巡检机器人的全局初始路径；
C：巡检机器人根据全局初始路径开始巡检；
D：在巡检中，巡检机器人上设置的机器视觉、霍尔接近传感器和光电传感器同时对输电线和障碍物进行检测，并根据检测信息规划局部行走路径；
E：巡检机器人根据局部行走路径进行巡检；当检测到障碍物时，对障碍物进行定位；
F：通过对障碍物的定位，控制巡检机器人越障。
7.根据权利要求6所述的输电线巡检机器人自主定位方法，其特征在于：所述步骤E中对障碍物进行的定位包括障碍物的位置、障碍物与巡检机器人之间的距离和障碍物的体积。
8.根据权利要求6所述的输电线巡检机器人自主定位方法，其特征在于：所述步骤F中定位越障的方法包括：通过检测的障碍物的体积，得到障碍物的高度和长度，将支撑臂A向前或向后摆动，稳定并保持与输电线之间的距离大于障碍物的高度；驱动行走轮向前移动，检测障碍物是否在支撑臂A的下端，当支撑臂A越过障碍物后，将支撑臂A复位，支撑臂B向前或向后摆动，重复以上的操作，直到整个巡检机器人越过障碍物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110375578A (zh) * 2019-07-09 2019-10-25 上海钧工机器人有限公司 一种新型的基于运动模式的射击训练系统
CN110687904A (zh) * 2019-12-09 2020-01-14 广东科凯达智能机器人有限公司 一种巡线机器人视觉导航巡检和避障方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110375578A (zh) * 2019-07-09 2019-10-25 上海钧工机器人有限公司 一种新型的基于运动模式的射击训练系统
CN110375578B (zh) * 2019-07-09 2023-06-16 上海钧工机器人有限公司 一种新型的基于运动模式的射击训练系统
CN110687904A (zh) * 2019-12-09 2020-01-14 广东科凯达智能机器人有限公司 一种巡线机器人视觉导航巡检和避障方法
WO2021114508A1 (zh) * 2019-12-09 2021-06-17 广东科凯达智能机器人有限公司 一种巡线机器人视觉导航巡检和避障方法

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