一种飞滑式机器人自动越障装置和越障方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种飞滑式机器人自动越障装置和越障方法，包括飞行控制设备箱，飞行控制设备箱的外侧面安装有以飞行控制设备箱中心为顶点等角度分布的六个旋翼臂，旋翼臂远离箱体的一端安装有电机和旋翼，箱体的上表面的两侧固定安装有激光传感器，且在两个激光传感器连线的中心后方安装有两个绝缘支撑杆，绝缘支撑杆的上端安装有行走滑轮，用于在输电线路上行走，且在行走滑轮表面包裹有绝缘层。该飞滑式机器人自动越障装置和越障方法借助与激光测距、GPS等多模块的协同作用，检测计算机器人与输电线路上的障碍物之间的距离，能实现障碍物的精确定位，为机器人的自动越障奠定基础，并能提高机器人的作业效率，同时也降低了人工成本。

An automatic obstacle surmounting device and obstacle surmounting method for flying skid robot

The invention discloses an automatic obstacle-surmounting device and method for a flying-sliding robot, including a flight control equipment box, six rotor arms with equal angular distribution at the center of the flight control equipment box on the outer side of the flight control equipment box, a motor and a rotor at one end of the rotor arm away from the box body, and an upper surface of the box body. Laser sensors are fixed on both sides of the surface, and two insulating support rods are installed behind the center of the two laser sensors. The upper end of the insulating support rod is equipped with walking pulleys for walking on transmission lines, and the insulating layer is wrapped on the surface of the walking pulleys. The automatic obstacle-crossing device and obstacle-crossing method of the flying-sliding robot can detect the distance between the robot and the obstacles on the transmission line by the cooperation of the laser ranging, GPS and other modules, and can realize the precise location of the obstacles, lay a foundation for the automatic obstacle-crossing of the robot, and improve the operational efficiency of the robot. It also reduces labor costs.

【技术实现步骤摘要】
一种飞滑式机器人自动越障装置和越障方法
本专利技术涉及飞滑式机器人
，具体涉及一种飞滑式机器人自动越障装置和越障方法。
技术介绍
随着我国电力系统的发展，高压、特高压等输电线路的建设，输电线路里程也越来越长，同时也是电能能够进行长距离传输的保障。输电线路能够可靠传输电能能够保障我国经济快速发展和保证国内民众的日常生活。但输电线路分布广泛，大部分远离城镇，所处地形复杂,电力部门每年都会投入大量的人力物力资源进行定期的巡线工作，目前有人工巡线法，航测法和机器人巡检法。但是人工巡线劳动量大，工作效率低，巡线过程中容易出现漏检和错检，同时输电线路所处地形复杂，自然环境恶劣，很多地区电力人员根本无法深入探测。无人机巡检小巧无人驾驶，可以自主GPS导航，但载荷有限，续航时间短。机器人巡检法以高压输电线路的相线或地线为作业路径，携带检测设备，对输电线路走廊进行侦查。由于可以近距离接近输电线路，巡检精度高，除了可以对线路上设备进行常规检测外，还能对输电线路的缺陷进行维修，对覆冰的线路进行破冰等工作。缺点是结构复杂，跨越障碍物能力差，效率低下。因此就需要一种能够智能、便捷、稳定的方法进行飞滑式机器人的自动越障，这样必然能大大减少人力投入。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种飞滑式机器人自动越障装置和越障方法，借助于激光测距、GPS等多模块传感器，检测机器人与障碍物之间的距离，实现机器人的定点下线以及精确落线，并且安全绝缘运行，从而解决预先设定的任务，解决了长久以来飞滑式机器人如何顺利自主进行越障这一技术问题。根据公开的实施例，本专利技术的第一方面公开了一种飞滑式机器人自动越障装置，所述的自动越障装置包括飞行控制设备箱1，所述的飞行控制设备箱1的外侧面安装有以飞行控制设备箱1中心为顶点等角度分布的六个旋翼臂2，每个旋翼臂2远离箱体的一端分别安装有电机3和旋翼4，箱体的上表面的两侧固定安装有左激光传感器5和右激光传感器6，且在两个激光传感器连线的中心后方安装有两个绝缘支撑杆7，每个绝缘支撑杆7的上端分别安装有行走滑轮装置8；所述的飞行控制设备箱1内设置有飞行控制系统9，该飞行控制系统9包括无人机处理器10，所述的无人机处理器10的输入端分别于电池11、左激光传感器5、右激光传感器6和多传感模块12电相连，所述的无人机处理器10双向电连接每个旋翼臂2的电机3。进一步地，所述的绝缘支撑杆7引导飞滑式机器人上下导线，且让飞滑式机器人与导线安全绝缘。进一步地，所述的行走滑轮装置8用于飞滑式机器人在作业时实在在导线上行走滑行。进一步地，所述的行走滑轮装置8包括安装板和行走滑轮，在安装板上固定有两个表面包裹有绝缘层的行走滑轮。进一步地，所述的的多传感模块12包括GPS传感模块、距离传感模块、速度传感模块。根据公开的实施例，本专利技术的第二方面公开了一种基于飞滑式机器人自动越障装置的越障方法，所述的越障方法包括下列步骤：S1、行走检测阶段：飞滑式机器人在正常运行时，依靠绝缘支撑杆以及行走滑轮装置在输电线路上行走，此时多传感器模块和位于行走前方的左、右激光传感器同时工作，无人机处理器随即对采集的实时勘测数据进行处理并反馈三维坐标数据，来判断前方是否有障碍物；S2、自主下线阶段：当发现前方有障碍物时，根据左、右激光传感器测得飞滑式机器人与障碍物之间的距离，来确定飞滑式机器人停止的位置，此位置与障碍物的距离设定为m米，当飞滑式机器人完全停下之后，飞滑式机器人自主脱离导线，下降并悬停在导线正下方n米的位置；S3、线下越障阶段：当飞滑式机器人悬停在导线正下方n米的位置时，飞滑式机器人通过反馈的三维坐标数据，往没有障碍物的一侧垂直线路飞行p米，随后沿着导线向前飞行，当位于行走前方的左、右激光传感器探测不到障碍物时，位于后方的左、右激光传感器开始工作，根据实时反馈的三维坐标数据，在超过障碍物q米的位置时，飞滑式机器人沿垂直前进方向且靠近输电线路的方向飞行，并在左、右激光传感器和多模块传感器共同的作用下，悬停在输电线路正下方n米的位置；S4、重新上线阶段：通过左、右激光传感器测得机器人与输电线路之间可上线距离，自主调整其姿态并确认坐标，使行走滑轮接触到输电线路，之后飞滑式机器人的旋翼转速缓慢减小，使输电线路慢慢开始承重，当机器人旋翼停止时，上线过程结束。进一步地，m和n的取值为2米，p和q的取值为5米本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：本专利技术提供了一种飞滑式机器人自动越障的装置和方法，通过对飞行控制系统的设置，使机器人更加智能，配合机器人的处理器、激光传感器和多传感模块，对机器人进行智能控制，解决了长久以来飞滑式机器人如何在作业时自动越障这一难题，借助于激光测距、GPS等多模块传感器，检测机器人与障碍物之间的距离，实现机器人的定点下线以及精确落线，并且安全绝缘运行，从而解决预先设定的任务，为进行巡线作业中自动越障打下基础，大大节约了人工成本。附图说明图1是本专利技术中一种飞滑式机器人自动越障装置的结构位置图；图2是本专利技术中飞行控制系统的组成示意图；图3是本专利技术中一种飞滑式机器人自动越障方法执行过程中的飞滑式机器人的工作过程示意图一；图4是本专利技术中一种飞滑式机器人自动越障方法执行过程中的飞滑式机器人的工作过程示意图二；图5是本专利技术中一种飞滑式机器人自动越障方法执行过程中的飞滑式机器人的工作过程示意图三；图6是本专利技术中一种飞滑式机器人自动越障方法执行过程中的飞滑式机器人的工作过程示意图四；图7是本专利技术中一种飞滑式机器人自动越障方法执行过程中的飞滑式机器人的工作过程示意图五；其中：1---飞行控制设备箱，2---旋翼臂，3---电机，4---旋翼，5---左激光传感器，6---右激光传感器，7---绝缘支撑杆，8---行走滑轮装置，9---飞行控制系统，10---无人机处理器，11---电池，12---多传感模块。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例请参阅图1-7，本实施例公开了一种飞滑式机器人自动越障装置，包括飞行控制设备箱1，飞行控制设备箱1储存了机器人运行的必要硬件，箱体能起保护作用，所述飞行控制设备箱1的外侧面，安装有以飞行控制设备箱1中心为顶点等角度分布的六个旋翼臂2，这种安装旋翼臂2的方式，便于机器人的控制和保持平衡，每个旋翼臂2远离箱体的一端安装有电机3和旋翼4，通过对电机3转速的控制，带动旋翼4以相同速度转动，为机器人的飞行提供动力，并通过不同的转速来调整机器人的飞行姿态，箱体的上表面的两侧固定安装有左激光传感器5和右激光传感器6，左激光传感器5和右激光传感器6对外界的障碍物进行侦测，为无人机处理器10提供原始数据，在左激光传感器5和右激光传感器6连线的中心后方安装有两个绝缘支撑杆7，绝缘支撑杆7的上端安装有行走滑轮装置8，绝缘支撑杆7能引导机器人上下导线，且让机器人与导线安全绝缘，行走滑轮装置8能使机器人在作业时可以在导线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞滑式机器人自动越障装置，其特征在于，所述的自动越障装置包括飞行控制设备箱(1)，所述的飞行控制设备箱(1)的外侧面安装有以飞行控制设备箱(1)中心为顶点等角度分布的六个旋翼臂(2)，每个旋翼臂(2)远离箱体的一端分别安装有电机(3)和旋翼(4)，箱体的上表面的两侧固定安装有左激光传感器(5)和右激光传感器(6)，且在两个激光传感器连线的中心后方安装有两个绝缘支撑杆(7)，每个绝缘支撑杆(7)的上端分别安装有行走滑轮装置(8)；所述的飞行控制设备箱(1)内设置有飞行控制系统(9)，该飞行控制系统(9)包括无人机处理器(10)，所述的无人机处理器(10)的输入端分别于电池(11)、左激光传感器(5)、右激光传感器(6)和多传感模块(12)电相连，所述的无人机处理器(10)双向电连接每个旋翼臂(2)的电机(3)。

【技术特征摘要】
1.一种飞滑式机器人自动越障装置，其特征在于，所述的自动越障装置包括飞行控制设备箱(1)，所述的飞行控制设备箱(1)的外侧面安装有以飞行控制设备箱(1)中心为顶点等角度分布的六个旋翼臂(2)，每个旋翼臂(2)远离箱体的一端分别安装有电机(3)和旋翼(4)，箱体的上表面的两侧固定安装有左激光传感器(5)和右激光传感器(6)，且在两个激光传感器连线的中心后方安装有两个绝缘支撑杆(7)，每个绝缘支撑杆(7)的上端分别安装有行走滑轮装置(8)；所述的飞行控制设备箱(1)内设置有飞行控制系统(9)，该飞行控制系统(9)包括无人机处理器(10)，所述的无人机处理器(10)的输入端分别于电池(11)、左激光传感器(5)、右激光传感器(6)和多传感模块(12)电相连，所述的无人机处理器(10)双向电连接每个旋翼臂(2)的电机(3)。2.根据权利要求1所述的一种飞滑式机器人自动越障装置，其特征在于，所述的绝缘支撑杆(7)引导飞滑式机器人上下导线，且让飞滑式机器人与导线安全绝缘。3.根据权利要求1所述的一种飞滑式机器人自动越障装置，其特征在于，所述的行走滑轮装置(8)用于飞滑式机器人在作业时实在在导线上行走滑行。4.根据权利要求3所述的一种飞滑式机器人自动越障装置，其特征在于，所述的行走滑轮装置(8)包括安装板和行走滑轮，在安装板上固定有两个表面包裹有绝缘层的行走滑轮。5.根据权利要求3所述的一种飞滑式机器人自动越障装置，其特征在于，所述的的多传感模块(12)包括GPS传感模块、距离传感模块、速度传感模块。6.一种基于权利要求1至5任一所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，赖庆波，吴志坤，朱宁西，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44