【技术实现步骤摘要】
一种变电站巡检机器人导航定位方法
本专利技术主要涉及一种变电站巡检机器人导航定位方法。
技术介绍
以往电力行业针对变电站室外设备的检修,一般是采用人工巡检作业方式。在高压、超高压及雨、雪、雾等恶劣气象条件下,不仅危害巡检人员的自身安全,同时对电网安全运行也带来一定隐患,经常是因无法及时了解设备出现的问题,而失去预先检修的机会。随着科技的进步,变电站巡检自动化程度有了很大的提高,机器人通过红外热像仪进行巡检已经得到广泛的应用,问题是机器人采用什么方法导航将直接影响到巡检效果,目前,变电站巡检机器人采用的导航方法有磁轨迹导航、惯性导航、GPS导航和视觉导航,磁轨迹导航在实际使用中发现,虽然其具有导引原理简单可靠,导航定位精度高并且重复性好,抗干扰能力强等优点,但该导航方式磁轨迹需要人工铺设,地面处理工作量大,路径灵活性差,同时磁轨迹导航方式不能实时反馈当前机器人在变电站内所处的精确位置,不利于操作;惯性导航需要在工作环境中安装无线信号收发装置,稳定性相对较差;GPS导航目前的精确度较低,其误差在2-5米以内,不能适应变电站安全的要求;视觉导航因其获得的信息量相对丰富,近年来越来越受到关注,但机器人在室外进行巡检工作,不可避免要受到光照强度变化和地面情况的影响,这就对机器人视觉导航的准确性产生了很大影响,同时视觉导航要在机器人所处的环境中安装立体摄像头,成本很高。因此目前的导航方法实施都比较复杂、成本相对较高,而且稳定性和精确尚不是很理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种实施简单、稳定性好、成本较低的、精度较高的变电站巡检机器人导航定位方法。本专利技术提 ...
【技术保护点】
一种变电站巡检机器人导航定位方法,包括以下特征:1)根据各待检设备位置设定机器人的巡检轨迹;2)在巡检轨迹方向发生改变处于轨迹两端延长线上分别安装循迹导航灯,该循迹导航灯与巡检轨迹之间有一个设定距离,在巡检轨迹上按照各待检设备的巡检位置分别设置定点,对应各定点且与定点相距一定距离的位置分别安装定位导航灯;3)若在直线轨迹上移动,检测循迹导航灯在红外热像仪上的成像位置,成像位置在中心,机器人直行,成像位置在左边,机器人移动向左转,成像位置在右边,机器人移动向右转;若在弯曲轨迹上移动,控制云台水平旋转角度配合机器人直线移动方式进行转弯;4)通过循迹导航灯在红外热像仪上成像大小得知机器人与下一个循迹导航灯的距离D0:式中R为导航灯实际半径,R0为导航灯成像半径,P实验测知的距离比例系数,该系数P是通过多次实际测量D0、R、R0计算出的平均值;机器人到下一定点的距离L:式中d为定位导航灯与巡检轨迹之间的垂线距离,β为云台水平旋转至定位导航灯在红外热像仪中的成像位于中心位置的角度。
【技术特征摘要】
1.一种变电站巡检机器人导航定位方法,包括以下特征:1)根据各待检设备位置设定机器人的巡检轨迹;2)在巡检轨迹方向发生改变处于轨迹两端延长线上分别安装循迹导航灯,该循迹导航灯与巡检轨迹之间有一个设定距离,在巡检轨迹上按照各待检设备的巡检位置分别设置定点,对应各定点且与定点相距设定距离的位置分别安装定位导航灯;3)若在直线轨迹上移动,检测循迹导航灯在红外热像仪上的成像位置,成像位置在中心,机器人直行,成像位置在左边,机器人移动向左转,成像位置在右边,机器人移动向右转;若在弯曲轨迹上移动,控制云台水平旋转角度配合机器人直线移动方式进行转弯;4)通过循迹导航灯在红外热像仪上成像大小得知机器人与下一个循迹导航灯的距离其中R为导航灯实际半径,R0为导航灯成像半径,P实验测知的距离比例系数,该系数P是通过多次实际测量D0、R、R0计算出的平均值;机器人到下一定点的距离:其中d为定位导航灯与巡检轨迹之间的垂线距离,β为云台水平旋转至定位导航灯在红外热像仪中的成像位于中心位置的角度。2.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人导航定位方法,其特征在于所述循迹导航灯和定位导航灯采用圆球形LED高温灯。3.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人导航定位方法,其特征在于所述循迹导航灯工作时表面的温度与各定位导航灯工作时表面的温度不同,各循迹导航灯之间工作时表面的温度相同,各定位导航灯之间工作时表面的温度不同,以代表不同位置。4.根据权利要求3所述的变电站巡检机器人导航定位方法,其特征在于所述循迹导航灯和定位导航灯都在额定电压下工作,串联不同值的电阻,用于方便调节导航灯工作时表面的温度。5.根据权利要求1-4之一所述的变电站巡检机器人导航定位方法,其特征在于包括如下步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:樊绍胜,贺铁光,刘春艳,周多思,王畅,贺亮,尹自力,刘坚,易笃越,
申请(专利权)人:国家电网公司,国网湖南省电力公司,国网湖南省电力公司湘潭供电分公司,长沙理工大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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