换流阀大厅内壁清洁机器人的控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种换流阀大厅内壁清洁机器人的控制系统，包括可移动的机器人本体，所述的机器人本体上设置有至少一个驱动器、至少一个步进电机、至少一个电动推杆、清洁器、导向器、避障器以及控制器，所述的控制器分别与驱动器、清洁器、导向器、避障器连接；所述的驱动器与所述的步进电机驱动连接，所述的步进电机连接所述的电动推杆，所述的电动推杆连接所述的清洁器，所述的电动推杆的伸缩实现清洁器的上升或下降；所述的导向器与两个测距传感器连接，所述的测距传感器用于检测机器人主体与清洁位置之间的距离；所述的避障器与一广角摄像头连接。本实用新型专利技术集攀爬吸附、直线行驶、障碍识别和有效清洁等功能于一体，满足基本使用要求。

【技术实现步骤摘要】
换流阀大厅内壁清洁机器人的控制系统
本技术涉及一种换流阀大厅内壁清洁机器人的控制系统。
技术介绍
换流站是在高压直流输电系统中，为了完成直流电与交流电的转换，并达到电力系统对于安全稳定及电能质量而建立的站点。换流阀是直流输电工程的核心设备，通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压并实现对功率的控制，其价值约占换流站成套设备总价的22～25％。换流阀大厅是放置换流阀的封闭建筑，其内壁累积的灰尘若不及时清理会扩散到空气中，从而对换流阀的正常运行和使用寿命产生很大影响。目前，壁面的清洁工作由人工完成，需购买专业升降机器，效率低、危险性高且浪费了大量的人力和物力，为保证换流阀大厅内部清洁，提高换流阀运行稳定性，研制自动化清洁机器人势在必行。
技术实现思路
为了克服现有壁面的清洁工作由人工完成，需购买专业升降机器，效率低、危险性高且浪费了大量的人力和物力的缺陷，本技术提供一种能够保证换流阀大厅内部清洁、提高换流阀运行稳定性的换流阀大厅内壁清洁机器人的控制系统。本技术采用的技术方案是：换流阀大厅内壁清洁机器人的控制系统，其特征在于：包括可移动的机器人本体，所述的机器人本体上设置有至少一个驱动器、至少一个步进电机、至少一个电动推杆、清洁器、导向器、避障器以及控制器，所述的控制器分别与驱动器、清洁器、导向器、避障器连接；所述的驱动器与所述的步进电机驱动连接，所述的步进电机连接所述的电动推杆，所述的电动推杆连接所述的清洁器，所述的电动推杆的伸缩实现清洁器的上升或下降；所述的导向器与两个测距传感器连接，两个所述的测距传感器分别安装在左前轮固定板左侧和右前轮固定板右侧，分别检测机器人至左右两侧壁面凸起边缘的距离；所述的避障器与一广角摄像头连接。所述的驱动器、步进电机、电动推杆分别包括两个，即左端步进电机控制器和右端步进电机控制器，左端步进电机和右端步进电机，左端电动推杆和右端电动推杆。所述的清洁器为U型清洁刷。本技术控制系统对机器人实施控制时，基本流程框架为：(1)机器人位于壁面底部初始状态，广角摄像头开启，机器人进入识别障碍状态；(2)测距传感器得电，机器人进入实时测距状态；(3)电动推杆得电，推杆伸出，“U”型清洁刷垂直下降；(4)电动推杆行程到达，电动推杆失电；(5)步进电机通电，机器人行进；(6)机器人遇障或至顶，步进电机先停止后反转；(7)机器人返程至初始位置，步进电机失电；(8)电动推杆得电，推杆回缩，“U”型清洁刷垂直上升；(9)电动推杆行程到达，电动推杆失电；(10)测距传感器失电，机器人关闭实时测距状态；(11)广角摄像头失电，机器人关闭识别障碍状态；(12)返回初始状态。除上述流程外，机器人还要实时处理各个反馈信号，并对各个被控对象重新发送指令，以达到最佳控制效果。本技术的有益效果体现在：提出了一种内壁清洁机器人的控制系统方案，使其集攀爬吸附、直线行驶、障碍识别和有效清洁等功能于一体，满足基本使用要求。附图说明图1是本技术控制系统框架图。图2是本技术控制系统模块图。图3是本技术控制任务流程图。具体实施方式参照图1至图2，换流阀大厅内壁清洁机器人的控制系统，包括可移动的机器人本体，所述的机器人本体上设置有至少一个驱动器1、至少一个步进电机、至少一个电动推杆、清洁器2、导向器3、避障器4以及控制器8，所述的控制器8分别与驱动器1、清洁器2、导向器3、避障器4连接；所述的驱动器1与所述的步进电机驱动连接，所述的步进电机连接所述的电动推杆，所述的电动推杆连接所述的清洁器2，所述的电动推杆的伸缩实现清洁器2的上升或下降；所述的导向器3与两个测距传感器301连接，两个所述的测距传感器301分别安装在左前轮固定板左侧和右前轮固定板右侧，分别检测机器人至左右两侧壁面凸起边缘的距离；所述的避障器4与一广角摄像头401连接。所述的驱动器1、步进电机、电动推杆分别包括两个，即左端步进电机控制器201和右端步进电机控制器202，左端步进电机101和右端步进电机102，左端电动推杆201和右端电动推杆202。所述的清洁器2为U型清洁刷204。参照图3，控制系统对机器人实施控制时，基本流程框架为：(1)机器人位于壁面底部初始状态，广角摄像头401开启，机器人进入识别障碍状态；(2)测距传感器301得电，机器人进入实时测距状态；(3)电动推杆(201和202)得电，推杆伸出，“U”型清洁刷204垂直下降；(4)电动推杆(201和202)行程到达，电动推杆失电；(5)步进电机(101和102)通电，机器人行进；(6)机器人遇障或至顶，步进电机(101和102)先停止后反转；(7)机器人返程至初始位置，步进电机(101和102)失电；(8)电动推杆(201和202)得电，推杆回缩，“U”型清洁刷204垂直上升；(9)电动推杆(201和202)行程到达，电动推杆失电；(10)测距传感器301失电，机器人关闭实时测距状态；(11)广角摄像机401失电，机器人关闭识别障碍状态；(12)返回初始状态。除上述流程外，机器人还要实时处理各个反馈信号，并对各个被控对象重新发送指令，以达到最佳控制效果。本说明书实施例所述的内容仅仅是对专利技术构思的实现形式的列举，本技术的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本技术的保护范围也及于本领域技术人员根据本技术构思所能够想到的等同技术手段。本文档来自技高网...

【技术保护点】
换流阀大厅内壁清洁机器人的控制系统，其特征在于：包括可移动的机器人本体，所述的机器人本体上设置有至少一个驱动器、至少一个步进电机、至少一个电动推杆、清洁器、导向器、避障器以及控制器，所述的控制器分别与驱动器、清洁器、导向器、避障器连接；所述的驱动器与所述的步进电机驱动连接，所述的步进电机连接所述的电动推杆，所述的电动推杆连接所述的清洁器，所述的电动推杆的伸缩实现清洁器的上升或下降；所述的导向器与两个测距传感器连接，两个所述的测距传感器分别安装在左前轮固定板左侧和右前轮固定板右侧，分别检测机器人至左右两侧壁面凸起边缘的距离；所述的避障器与一广角摄像头连接。

【技术特征摘要】
1.换流阀大厅内壁清洁机器人的控制系统，其特征在于：包括可移动的机器人本体，所述的机器人本体上设置有至少一个驱动器、至少一个步进电机、至少一个电动推杆、清洁器、导向器、避障器以及控制器，所述的控制器分别与驱动器、清洁器、导向器、避障器连接；所述的驱动器与所述的步进电机驱动连接，所述的步进电机连接所述的电动推杆，所述的电动推杆连接所述的清洁器，所述的电动推杆的伸缩实现清洁器的上升或下降；所述的导向器与两个测距传感器连接，两个所述的测距...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾晰，潘烨，计时鸣，张书豹，苏林杰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33