一种用于变压器内部故障检测的微型机器人定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于变压器内部故障检测的微型机器人定位系统，包括扫描三维空间的雷达、惯性测量单元和中央处理器，雷达和惯性测量单元均与中央处理器相连，惯性测量单元设置在机器人的重心位置；该系统实现了不论机器人在变压器内部运动时的自身姿态如何，都可以实时计算出机器人的位置信息，实现快速精确定位，从而解决了目前变压器内部故障检测机器人定位慢、定位不准的问题。

A micro robot positioning system for transformer internal fault detection

The utility model discloses a micro robot positioning system for transformer internal fault detection, including radar, inertial scanning three-dimensional measurement unit and a central processor, radar and inertial measurement unit are connected with the central processor, the inertial measurement unit is arranged in the barycentric position of the robot; the system realizes whether robots in the internal motion of transformer the attitude, can be calculated in real time position information of the robot, to achieve fast and accurate positioning, so as to solve the current transformer internal fault detection robot positioning slow, inaccurate positioning problem.

【技术实现步骤摘要】
一种用于变压器内部故障检测的微型机器人定位系统
本技术涉及变压器故障检测领域，特别涉及一种用于变压器内部故障检测的微型机器人定位系统。
技术介绍
随着电力行业发展，变压器的运行维护已成为保证电网可靠运行的一项重要工作，对变压器内部进行直观、深层的检查、探测，是运行、维护、管理及各级决策人员向往的方法，也成为了快速对变压器的状态确认及故障查找直接而有效的手段。因此，变压器内部故障检测微型机器人应运而生。但是目前所采用的变压器内部故障检测机器人多采用人工控制的方法，操控人员需要根据机器人回传的画面判断当前机器人所处的位置，同时，机器人的移动方向和距离，也不能精确的控制，因此，对于机器人操控人员提出了较高的要求，与此同时，由于机器人不能实时准确的对自身进行定位，导致想要在变压器内部同一个位置比对所拍摄的画面成为了难题，这也对故障检测的全面性和准确性大打折扣。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种用于变压器内部故障检测的微型机器人定位系统，可以实时、准确地对变压器内部机器人进行定位，并通过机器人自身姿态的解算，精确给出机器人的位置信息，为机器人的移动提供导航坐标，从而实现对变压器内部任意位置的观测，达到设备状态确认及故障查找的目的。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于变压器内部故障检测的微型机器人定位系统，包括扫描三维空间的雷达、惯性测量单元和中央处理器，所述雷达和惯性测量单元均与中央处理器相连，所述惯性测量单元设置在机器人的重心位置。进一步，所述雷达为三维激光雷达。进一步，所述雷达为两个二维激光雷达，两个二维激光雷达分别安装在机器人的水平面和垂直面上。进一步，所述惯性测量单元包括MEMS或三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计、气压传感器、湿度传感器和温度传感器。更进一步，所述中央处理器安装在机器人的载荷仓内。再进一步，所述雷达和惯性测量单元均通过RS232串口与中央处理器相连。本技术的有益效果是：本技术的一种用于变压器内部故障检测的微型机器人定位系统，实现了不论机器人在变压器内部运动时的自身姿态如何，都可以实时计算出机器人的位置信息，实现快速精确定位，从而解决了目前变压器内部故障检测机器人定位慢、定位不准的问题。本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步的详细描述，其中：图1为本技术结构示意图。具体实施方式以下将参照附图，对本技术的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本技术，而不是为了限制本技术的保护范围。如图1所示，一种用于变压器内部故障检测的微型机器人定位系统，包括扫描三维空间的雷达1、惯性测量单元3和中央处理器3，雷达和惯性测量单元均与中央处理器相连，惯性测量单元设置在机器人的重心位置。本技术中的雷达既可以为三维激光雷达，也可以为两个二维激光雷达，两个二维激光雷达分别安装在机器人的水平面和垂直面上，该二维激光雷达具有每秒高达4000次的高速激光测距采样能力，可以实现在二维平面的一定半径范围内进行360度全方位的激光测距扫描，并产生所在空间的平面点云地图信息，具备测距精度高，稳定性好响应迅速的特点。。惯性测量单元包括MEMS或三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计、气压传感器、湿度传感器和温度传感器，该惯性测量单元可实时计算传感器的姿态方向、线性加速度以及海拔高度等数据。。中央处理器安装在机器人的载荷仓内，当然也可以安装在其他部位，中央处理器上设置有与远端通讯的通讯模块。雷达和惯性测量单元均通过RS232串口与中央处理器相连，当然也可以用无线连接。本技术中央处理器实时接收雷达和惯性测量单元的数据，通过算法解算出机器人相对于四周物体的距离，实现对于机器人自身的准确定位。本技术能够有效保证机器人的三维空间精确定位，控制过程稳定可靠。本技术除了应用于变压器内部故障检测机器人外，还可以推广应用在任意形状设备内运动的机器人或其他装置上，用以为该机器人或其他装置提供快速准确的位置信息，具有良好的应用效果和前景。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于变压器内部故障检测的微型机器人定位系统，其特征在于：包括扫描三维空间的雷达、惯性测量单元和中央处理器，所述雷达和惯性测量单元均与中央处理器相连，所述惯性测量单元设置在机器人的重心位置，所述雷达为三维激光雷达或为两个二维激光雷达，两个二维激光雷达分别安装在机器人的水平面和垂直面上。

【技术特征摘要】
1.一种用于变压器内部故障检测的微型机器人定位系统，其特征在于：包括扫描三维空间的雷达、惯性测量单元和中央处理器，所述雷达和惯性测量单元均与中央处理器相连，所述惯性测量单元设置在机器人的重心位置，所述雷达为三维激光雷达或为两个二维激光雷达，两个二维激光雷达分别安装在机器人的水平面和垂直面上。2.根据权利要求1所述的一种用于变压器内部故障检测的微型机器人定位系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘云，杨彬，黄浩，张凤如，蒋友权，陈浩，余兴建，朱凡，王洪敏，钱啸强，陶用伟，张倩，黄凯，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司凯里供电局，
类型：新型
国别省市：贵州,52