一种电缆沟巡检机器人激光测距装置及其控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电缆沟巡检机器人的激光测距装置及其控制系统，该激光测距装置包括底盘，所述底盘的相对两内侧壁各固定安装有两个第一电机，所述第一电机的输出轴穿过所述底盘的侧壁且端部安装有行走轮，所述底盘的上端通过支撑板组件安装有两个相互平行的第一测距传感器和与所述第一测距传感器相连的控制器；该激光测距装置可以测量其与电缆沟道壁之间的距离，便于后续对激光测距装置姿态的调整。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆沟巡检机器人激光测距装置及其控制系统
本专利技术属于激光测距装置零部件领域，特别涉及一种电缆沟巡检机器人激光测距装置及其控制系统。
技术介绍
随着城市和电力事业的快速发展，地下电缆沟道、隧道等内的电缆进行电能的供应，已经是电力系统输送电能的常规方式，但是电缆在使用过程中，容易出现因过热、电缆自身绝缘老化而造成电缆沟道内火灾等现象，这些现象严重影响电缆的正常供电，因此需要对电缆进行巡检，由于电缆沟道内空间狭小，环境恶劣，人工巡检存在较大不安全因素，因此目前供电公司在电缆沟道内部按照大量的空气质量监测设备，工作人员需要定期去设备安放点读取监测数据，同时检查电缆沟道内电缆是否有破坏；但是这种方法也是需要依赖人工，劳动强度大。随着智能激光测距装置的发展，现有技术公开了许多用于电缆沟道内电缆沟巡检的激光测距装置，例如CN105576563A公开的电缆轨道巡检激光测距装置，又如CN107910806A公开的一种电缆电缆沟道巡检激光测距装置，现有技术公开的巡检激光测距装置都能够实现对电缆沟道内电缆情况的检查，但是现有技术公开的激光测距装置没有对激光测距装置与电缆沟道壁之间的距离进行测定的测距装置。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种电缆沟巡检机器人激光测距装置，该激光测距装置可以用于测量与电缆沟道壁之间的距离，进而调控激光测距装置的姿态。本专利技术具体技术方案如下：一种电缆沟巡检机器人激光测距装置，该激光测距装置包括底盘，所述底盘的相对两内侧壁各固定安装有至少两个第一电机，所述第一电机的输出轴穿过所述底盘的侧壁且端部安装有行走轮，所述底盘的上端通过支撑板组件安装有至少两个相互平行的第一测距传感器及与所述第一测距传感器和第一电机相连的控制器。进一步的改进，所述底盘的前后两端各安装有辅助轮组件，所述辅助轮组件包括铜柱、部分套设于所述铜柱且随所述铜柱运动的滚轮以及驱动所述铜柱旋转的第二电机，所述第二电机的输出轴与所述第一电机的输出轴平行，且端部与所述铜柱的一端连接；所述第二电机通过电机支架固定于所述底盘的一内侧壁上，所述底盘的另一相对内侧壁对应位置处固定有轴承，所述铜柱的另一端固定于所述轴承上。进一步的改进，所述铜柱与所述轴承连接的一端成型有螺纹，所述轴承和所述铜柱通过螺纹固定连接，所述铜柱的另一端设有供所述第二电机的输出轴深入的通孔，所述第二电机的输出轴沿轴向成型有水平面。进一步的改进，所述滚轮包括中空的滚筒，所述滚筒的外表面沿长度方向平行设有多组滚齿部；所述滚筒内的一端设有与所述滚筒同轴心的套筒，所述套筒通过连接板固定于所述滚筒的内壁上；所述铜柱的横截面为多边形，所述套筒的内侧壁套设于所述铜柱上且成型为与所述铜柱相适配的结构。进一步的改进，所述滚齿部包括第一滚齿组和第二滚齿组，所述第一滚齿组和第二滚齿组均由n个相互平行且间距相同的滚齿组成，n≥2，每一所述滚齿与水平面的夹角γ为10-30°，所述第一滚齿组和第二滚齿组内相对应的各滚齿不在同一横纵截面上，且相对应的两个滚齿所在的延长线形成20-60°夹角σ。进一步的改进，所述底盘包括平行设置的两个第一角铝，两个所述第一角铝之间设有两个与所述第一角铝平行的第二角铝。进一步的改进，所述控制器包括：启动信号发送单元，用于向所有第一电机发送按照转速V行走的启动信号，每一第一电机均具有唯一的ID，每一ID均与第一电机相对于被测目标的位置相关联；接收单元，用于实时接收两个第一测距传感器测量的与被测目标的距离信息a和b；第一判断单元，用于判断a与b的大小，当b＞a时，向第一计算单元发送指令，当b＜a时，向第二计算模块发送指令；第一计算单元，用于计算激光测距装置与被测目标的夹角α，tanα＝(b-a)/h，向第一控制单元发送指令；第二计算单元，用于计算激光测距装置与被测目标的夹角β，tanβ＝(a-b)/h，向第二控制单元发送指令；第一控制单元和第二控制单元均用于向第一电机发送控制信号，进而调整激光测距装置的姿态；优选地，所述控制器还包括：第一比较单元，用于实时接收第一电机发送的脉冲个数x，并与脉冲个数阈值x1进行比较，当x＜x1时，或相邻的两个x的差值△x大于差值阈值△x1，向辅助轮控制单元发送开启第二电机的指令；第一处理单元，当第二电机开启△t时间后，用于向辅助轮控制单元发送关闭第二电机的指令，并向第一比较单元发送比较指令；辅助轮控制单元，用于向第二电机发送开启和关闭信号。进一步的改进，所述第一控制单元包括：第一控制模块，用于向第一电机发出控制信号，所述控制信号包括每一第一电机的ID及对应的转速，其中，靠着被测目标一侧的两个第一电机的转速为V(1+ktanα)，k为常数，远离被测目标一侧的两个第一电机的转速为V；优选地，所述第二控制单元包括：第二控制模块，用于向第二电机发出控制信号，所述控制信号包括每一第一电机的ID及对应的转速，其中，靠着被测目标一侧的两个第一电机的转速为V(1-ktanβ)，远离被测目标一侧的两个第一电机的转速为V。进一步的改进，所述控制器还包括：第三控制单元，所述第一控制单元和第二控制单元还用于向第三控制单元发送指令；第三控制单元，当接收到指令后，用于实时接收接收单元传输的距离信息a和b并进行判断，当判断出a＝b时，用于向所有第一电机发出以转速V行走的信号；优选地，所述控制器还包括：第二判断单元和第四控制单元，所述第三控制单元判断出a＝b时，还用于向第二判断单元发送指令；第二判断单元，当第一判断单元或第三控制单元判断出a＝b时，用于判断a或b与s的大小，当a或b＞s时，向第四控制单元发送指令，当a或b≤s，不做处理，s为激光测距装置与被测目标的最小极限距离；第四控制单元，用于向第一电机发送控制信号；优选地，所述第四控制单元包括：指令发送模块，用于向第一电机发送控制信号，并向第一处理模块发送指令，所述控制信号包括每一第一电机的ID及对应的转速，其中，靠着被测目标一侧的两个第一电机的转速为mV，远离被测目标一侧的两个第一电机的转速为V，其中0＜m＜1；第一处理模块，当接收到指令后，用于实时接收第一测距传感器生成的距离信息a和b，当判断出Bsinθ＝s时，其中B＝a或b，向第一电机发送控制信号，并向第三控制单元发送指令，所述控制信号包括每一第一电机的ID及对应的转速，其中，靠着被测目标一侧的两个第一电机的转速为V，远离被测目标一侧的两个第一电机的转速为mV。进一步的改进，所述第一控制单元还包括：第一判断模块，用于判断a与s的大小，当asinθ≤s时，向第一控制模块发送指令，当asinθ＞s时，向第二判断模块发送指令；第二判断模块，用于从下一时刻t1开始检测从接收单元接收到at1的大小，当判断出at1sinθ≤s时，向第一控制模块发送指令，当at1sinθ＞s时，判断at1是否等于a，如果at1＝a，向第四控制单元发送指令，如果at1≠a，直至判断出atnsinθ＝s时，atn表示tn时刻a的值，向第一控制模块发送指令；优选地，所述第二控制单元包括：第三判断模块，用于判断b与s的大小，当b≤s时，向第二控制模块发送指令，当b＞s时，向第四判断模块发送指令；第四判断模块，用于从下一时刻t1开始检测从第一接收单元接收到bt1的大小，当判本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆沟巡检机器人激光测距装置，其特征在于，所述激光测距装置包括底盘(1)，所述底盘(1)的相对两内侧壁各固定安装有至少两个第一电机(2)，所述第一电机(2)的输出轴穿过所述底盘(1)的侧壁且端部安装有行走轮(3)，所述底盘(1)的上端通过支撑板组件安装有至少两个相互平行的第一测距传感器(10)及与所述第一测距传感器(10)和第一电机(2)相连的控制器(20)。

【技术特征摘要】
1.一种电缆沟巡检机器人激光测距装置，其特征在于，所述激光测距装置包括底盘(1)，所述底盘(1)的相对两内侧壁各固定安装有至少两个第一电机(2)，所述第一电机(2)的输出轴穿过所述底盘(1)的侧壁且端部安装有行走轮(3)，所述底盘(1)的上端通过支撑板组件安装有至少两个相互平行的第一测距传感器(10)及与所述第一测距传感器(10)和第一电机(2)相连的控制器(20)。2.如权利要求1所述的电缆沟巡检机器人激光测距装置，其特征在于，所述底盘(1)的前后两端各安装有辅助轮组件(9)，所述辅助轮组件(9)包括铜柱(91)、部分套设于所述铜柱(91)且随所述铜柱(91)运动的滚轮(92)以及驱动所述铜柱(91)旋转的第二电机(93)，所述第二电机(93)的输出轴与所述第一电机(2)的输出轴平行，且端部与所述铜柱(91)的一端连接；所述第二电机(93)通过电机支架(94)固定于所述底盘(1)的一内侧壁上，所述底盘(1)的另一相对内侧壁对应位置处固定有轴承(95)，所述铜柱(91)的另一端固定于所述轴承(95)上；优选地，所述铜柱(91)与所述轴承(95)连接的一端成型有螺纹，所述轴承(95)和所述铜柱(91)通过螺纹固定连接，所述铜柱(91)的另一端设有供所述第二电机(93)的输出轴深入的通孔(96)，所述第二电机(93)的输出轴沿轴向成型有水平面(97)。3.如权利要求2所述的电缆沟巡检机器人激光测距装置，其特征在于，所述滚轮(92)包括中空的滚筒(921)，所述滚筒(921)的外表面沿长度方向平行设有多组滚齿部；所述滚筒(921)内的一端设有与所述滚筒(921)同轴心的套筒(922)，所述套筒(922)通过连接板(923)固定于所述滚筒(921)的内壁上；所述铜柱(91)的横截面为多边形，所述套筒(922)的内侧壁套设于所述铜柱(91)上且成型为与所述铜柱(91)相适配的结构，优选地，所述滚齿部包括第一滚齿组和第二滚齿组，所述第一滚齿组和第二滚齿组均由n个相互平行且间距相同的滚齿(924)组成，n≥2，每一所述滚齿(924)与水平面的夹角γ为10-30°，所述第一滚齿组和第二滚齿组内相对应的各滚齿(924)不在同一横纵截面上，且相对应的两个滚齿(924)所在的延长线形成20-60°夹角σ。4.如权利要求1所述的电缆沟巡检机器人激光测距装置，其特征在于，所述控制器(20)包括：启动信号发送单元(200)，用于向所有第一电机(2)发送按照转速V行走的启动信号，每一第一电机(2)均具有唯一的ID，每一ID均与第一电机(2)相对于被测目标的位置相关联；接收单元(210)，用于实时接收两个第一测距传感器(10)测量的与被测目标的距离信息a和b；第一判断单元(220)，用于判断a与b的大小，当b＞a时，向第一计算单元(230)发送指令，当b＜a时，向第二计算模块发送指令；第一计算单元(230)，用于计算激光测距装置与被测目标的夹角α，tanα＝(b-a)/h，向第一控制单元(250)发送指令；第二计算单元(240)，用于计算激光测距装置与被测目标的夹角β，tanβ＝(a-b)/h，向第二控制单元(260)发送指令；第一控制单元(250)和第二控制单元(260)均用于向第一电机(2)发送控制信号，进而调整激光测距装置的姿态；优选地，所述第一控制单元(250)包括：第一控制模块(251)，用于向第一电机(2)发出控制信号，所述控制信号包括每一第一电机(2)的ID及对应的转速，其中，靠着被测目标一侧的两个第一电机(2)的转速为V(1+ktanα)，k为常数，远离被测目标一侧的两个第一电机(2)的转速为V；优选地，所述第二控制单元(260)包括：第二控制模块(261)，用于向第一电机(2)发出控制信号，所述控制信号包括每一第一电机(2)的ID及对应的转速，其中，靠着被测目标一侧的两个第一电机(2)的转速为V(1-ktanβ)，远离被测目标一侧的两个第一电机(2)的转速为V。5.如权利要求4所述的电缆沟巡检机器人激光测距装置，其特征在于，所述控制器(20)还包括：第三控制单元(270)，所述第一控制单元(250)和第二控制单元(260)还用于向第三控制单元(270)发送指令；第三控制单元(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：商小龙，曾维鲁，
申请(专利权)人：北京思迈特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11