高压线路巡检机器人控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种高压线路巡检机器人控制系统，包括红外线传感器、CCD摄像机、监控主机和无线通信接口，所述监控主机与所述红外线传感器、所述CCD摄像机和所述无线通信接口分别连接，所述监控主机具有远程控制模式和自动控制模式，基于所述红外线传感器和所述CCD摄像机的检测结果确定是否切换到远程控制模式，所述监控主机在远程控制模式下，根据所述无线通信接口接收的远程控制信息实现对所述巡检机器人的控制。通过本发明专利技术，能够在自动控制模式下，实现对确定类型的障碍物实现自动跨越，并对于无法自动跨越的障碍物，通过无线通信控制下的远程控制模式进行避让，从而保证机器人的正常巡检工作。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种高压线路巡检机器人控制系统，包括红外线传感器、CCD摄像机、监控主机和无线通信接口，所述监控主机与所述红外线传感器、所述CCD摄像机和所述无线通信接口分别连接，所述监控主机具有远程控制模式和自动控制模式，基于所述红外线传感器和所述CCD摄像机的检测结果确定是否切换到远程控制模式，所述监控主机在远程控制模式下，根据所述无线通信接口接收的远程控制信息实现对所述巡检机器人的控制。通过本专利技术，能够在自动控制模式下，实现对确定类型的障碍物实现自动跨越，并对于无法自动跨越的障碍物，通过无线通信控制下的远程控制模式进行避让，从而保证机器人的正常巡检工作。【专利说明】高压线路巡检机器人控制系统
本专利技术涉及电力监控领域，尤其涉及一种高压线路巡检机器人控制系统。
技术介绍
移动机器人技术综合应用了包括多种传感器、机械运动控制、电子通讯等技术，在家用、娱乐、安保、监控、救灾及军事应用各个领域都具有广阔的前景。目前各个国家都专注移动机器人技术的研发，以期在该方面占据一席之地。 在移动机器人用于电力系统监控的应用中，高压输电线路的巡检是其中一项重要的应用子领域。该子领域中对机器人的需求为，不仅仅要求机器人能够在高压输电线路上自由快速的前进，而且更需要跨越不同类型的障碍物，例如防震锤、耐张线夹和悬垂线夹等。由此可见，高压输电线路的巡检对移动机器人的要求较高。 然而，现有技术中电力监控的移动机器人，仅仅能够通过超声波传感器或红外线传感器检测前方障碍物距离机器人的距离，没有障碍物类型识别的手段，在障碍物难于跨越时，更是手足无措，这样，进行高压输电线路的巡检的机器人的工作常常被打断，需要人工操作才能将机器人脱离困境，导致巡检风险增大且效率不高。 因此，需要一种新的高压线路巡检机器人控制系统，无论前方遇到何种类型的障碍物，都能灵活制定出躲避方案，减少现场的人工干涉，保证电力巡检的安全性。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种高压线路巡检机器人控制系统，在红外线传感器检测到障碍物的情况下，通过图像识别设备识别出障碍物类型，如果属于能够自动跨越的类型，则控制各个运动关节进行自动跨越，如果不属于能够自动跨越的类型，则将现场图像传送到远端控制平台，并基于远端控制平台的控制指令实现对障碍物的避让。 根据本专利技术的一方面，提供了一种高压线路巡检机器人控制系统，所述控制系统包括红外线传感器、CXD摄像机、监控主机和无线通信接口，所述监控主机与所述红外线传感器、所述CXD摄像机和所述无线通信接口分别连接，所述监控主机具有远程控制模式和自动控制模式，基于所述红外线传感器和所述CCD摄像机的检测结果确定是否切换到远程控制模式，所述监控主机在远程控制模式下，根据所述无线通信接口接收的远程控制信息实现对所述巡检机器人的控制。 更具体地，所述高压线路巡检机器人控制系统还包括多个运动关节，分别设置在所述巡检机器人的不同位置，每一个运动关节都与所述监控主机电性连接，在所述监控主机的控制下，执行不同运动方向和不同运动行程；所述红外线传感器设置在所述巡检机器人的外壳前端上，包括红外线发射单元、红外线接收单元和计算单元，所述红外线发射单元用于发射红外线，所述红外线接收单元用于接收经过前方障碍物反射回来的红外线，所述计算单元与所述红外线发射单元和所述红外线接收单元分别连接，用于基于红外线发射接收时间差和红外线传播速率，计算前方障碍物距离所述巡检机器人的障碍物距离；存储器，设置在所述巡检机器人的外壳前端内，预先存储了障碍物特征类型数据库，所述障碍物特征类型数据库保存了每一种障碍物类型对应的障碍物特征和跨障指令，所述存储器还预先存储了预设障碍物距离阈值；所述CCD摄像机，设置在所述巡检机器人的外壳前端上，用于采集前方图像；图像识别设备，设置在所述巡检机器人的外壳前端内，包括图像分割单元和图像识别单元，所述图像分割单元与所述CCD摄像机连接，对所述前方图像执行障碍物子图像分割以获得障碍物子图像，所述图像识别单元与所述图像分割单元和所述存储器分别连接，对所述障碍物子图像进行特征识别以获得障碍物特征，并将识别到的障碍物特征与所述障碍物特征类型数据库中的每一种障碍物类型对应的障碍物特征进行匹配，如果匹配成功则将识别到的障碍物特征所对应的障碍物类型作为前方障碍物类型输出，如果匹配失败则输出匹配失败信息；所述无线通信接口设置在所述巡检机器人的外壳前端上，用于接收远端控制平台发送的远程控制信息，所述远程控制信息包括关节命令、宏命令和切换控制命令，所述无线通信接口还用于将所述监控主机发送的障碍物报警信息和转发的前方图像发送到远端控制平台；所述监控主机设置在所述巡检机器人的外壳前端内，默认为自动控制模式，与所述红外线传感器、所述存储器、所述CCD摄像机、所述图像识别设备和所述无线通信接口分别连接，当接收到的障碍物距离小于等于预设障碍物距离阈值时，启动所述CCD摄像机和所述图像识别设备，在启动所述CCD摄像机和所述图像识别设备后，当接收到前方障碍物类型时，在所述存储器中查找与所述前方障碍物类型对应的跨障指令，根据查找到的对应的跨障指令控制所述多个运动关节，当接收到匹配失败信息时，将所述障碍物报警信息发送到所述无线通信接口并进入所述远程控制模式；其中，在所述远程控制模式中，所述监控主机接收通过所述无线通信接口转发的、远端控制平台发送的远程控制信息，如果所述远程控制信息为关节命令，则所述监控主机直接将关节命令转发给所述关节命令对应的运动关节，如果所述远程控制信息为宏命令，则所述监控主机对所述宏命令进行解析，确定各个运动关节的运动方向和运动行程以分别对各个运动关节进行控制，如果所述远程控制信息为切换控制命令，则所述监控主机切换到所述自动控制模式；所述无线通信接口还包括TCP封装单元和TCP解析单元，所述TCP封装单元用于将所述障碍物报警信息封装为TCP包以通过无线通信网络发送到所述远端控制平台，所述TCP解析单元用于解析从所述远端控制平台接收到的TCP包以获得所述远程控制信息。 更具体地，所述高压线路巡检机器人控制系统还包括图像编码器，与所述监控主机和所述无线通信接口分别连接，用于接收所述监控主机转发的前方图像，并对所述前方图像压缩编码，以生成压缩编码图像并发送给所述无线通信接口。 更具体地，所述高压线路巡检机器人控制系统中，所述图像编码器为MPEG-4压缩编码标准的图像编码器。 更具体地，所述高压线路巡检机器人控制系统中，所述多个运动关节中包括所述巡检机器人的两个手臂的前臂和后臂。 更具体地，所述高压线路巡检机器人控制系统中，多个运动关节还将各自的运动方向和运动行程实时发送给所述监控主机，以便于所述监控主机实现对所述宏命令的解析。 【专利附图】【附图说明】 以下将结合附图对本专利技术的实施方案进行描述，其中: 图1为根据本专利技术实施方案示出的高压线路巡检机器人控制系统的结构方框图。 【具体实施方式】 下面将参照附图对本专利技术的高压线路巡检机器人控制系统的实施方案进行详细说明。 从应用环境出发，可将移动机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压线路巡检机器人控制系统，其特征在于，所述控制系统包括红外线传感器、CCD摄像机、监控主机和无线通信接口，所述监控主机与所述红外线传感器、所述CCD摄像机和所述无线通信接口分别连接，所述监控主机具有远程控制模式和自动控制模式，基于所述红外线传感器和所述CCD摄像机的检测结果确定是否切换到远程控制模式，所述监控主机在远程控制模式下，根据所述无线通信接口接收的远程控制信息实现对所述巡检机器人的控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙春兰，
申请(专利权)人：江苏华宏实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32