一种GIS检修机器人及其吸附力控制方法和相关装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种GIS检修机器人及其吸附力控制方法和相关装置，通过陀螺仪、压差计以及红外传感器实时探测机器人的各项数据，包括周向偏角，实时内外压差以及实时间隙高度，根据上述数据通过控制器分析确定GIS机器人的临界吸附力以及需要调整的内外压差理想值，并根据内外压差理想值控制负压吸附装置进行内外压差的调整，最终将GIS机器人稳定吸附于GIS管道内壁上，不论GIS机器人在GIS管道内壁的任何位置，均可进行检测，解决了GIS检修中会出现SF6气体毒害、人难到达以及多障碍遮挡的作业场景的技术问题，实现了对人工检测的替代，避免人工检测毒害大以及易污染的问题，同时突破内窥镜检查方式难抵近、难以全覆盖的局限。

A GIS Maintenance Robot and Its Adsorptive Force Control Method and Related Devices

【技术实现步骤摘要】
一种GIS检修机器人及其吸附力控制方法和相关装置
本申请涉及电力机器人
，尤其涉及一种GIS检修机器人及其吸附力控制方法和相关装置。
技术介绍
气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)结构紧凑、占地面积小、可靠性高，多用于城镇中心地区供电，是影响可靠供电的关键设备，但GIS的全密封结构使故障的定位及检修比较困难，平均停电检修时间比常规设备长。针对GIS检修中会出现SF6气体毒害、人难到达以及多障碍遮挡的作业场景，亟需研制专用机器人实现对人工检测的替代，避免人工检测毒害大以及易污染的问题，同时突破内窥镜检查方式难抵近、难以全覆盖的局限。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种GIS检修机器人及其吸附力控制方法和相关装置，解决了GIS检修中会出现SF6气体毒害、人难到达以及多障碍遮挡的作业场景的技术问题，实现了对人工检测的替代，避免人工检测毒害大以及易污染的问题，同时突破内窥镜检查方式难抵近、难以全覆盖的局限。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种GIS检修机器人，包括：本体、传感系统、设置于所述本体底部的负压吸附装置以及设置于所述本体内部的控制器；所述传感系统包括设置于所述本体内部的陀螺仪、设置于所述本体底部的压差计以及红外传感器；所述控制器分别与所述陀螺仪、所述压差计、所述红外传感器以及所述负压吸附装置连接。可选地，所述负压吸附装置包括真空发生装置、电机驱动板和间隙保持装置；所述间隙保持装置的第一端与所述真空发生装置固定连接，所述间隙保持装置的第二端与GIS管道内壁滚动接触，且所述间隙保持装置的第一端与第二端之间通过弹簧弹性连接；所述电机驱动板的控制端与所述控制器连接；所述电机驱动板的驱动端与所述真空发生装置连接，用于改变所述真空发生装置的内外压差。可选地，所述间隙保持装置的第二端与所述GIS管道内壁的间隙高度范围为5-10mm。可选地，所述陀螺仪具体为三轴陀螺仪。本申请第二方面提供一种GIS检修机器人吸附力控制方法，应用于本申请第一方面提供的GIS检修机器人，所述方法包括：获取陀螺仪检测的GIS检修机器人的周向偏角；获取压差计检测的实时内外压差以及根据所述实时内外压差计算得到的实时吸附力；获取红外传感器检测的所述GIS检修机器人的底部与GIS管道内壁的实时间隙高度；根据所述周向偏角计算所述GIS检修机器人的临界吸附力；当所述实时吸附力与所述临界吸附力的差值的绝对值大于预设阈值时，根据预设的吸附力-内外压差-周向偏角对照表，确定内外压差理想值；根据所述实时内外压差和所述内外压差理想值，调整负压吸附装置产生的内外压差达到所述内外压差理想值。可选地，所述根据所述周向偏角计算所述GIS检修机器人的临界吸附力具体包括：通过第一预置公式计算所述GIS检修机器人的临界吸附力；其中，所述第一预置公式具体为：式中，FG为所述GIS检修机器人的重力，μ为等效摩擦系数，θ为周向偏角。本申请第三方面提供一种GIS检修机器人吸附力控制装置，包括：第一获取单元，用于获取陀螺仪检测的GIS检修机器人的周向偏角；第二获取单元，用于获取压差计检测的实时内外压差以及根据所述实时内外压差计算得到的实时吸附力；第三获取单元，用于获取红外传感器检测的所述GIS检修机器人的底部与GIS管道内壁的实时间隙高度；计算单元，用于根据所述周向偏角计算所述GIS检修机器人的临界吸附力；对照单元，用于当所述实时吸附力与所述临界吸附力的差值的绝对值大于预设阈值时，根据预设的吸附力-内外压差-周向偏角对照表，确定内外压差理想值；调整单元，用于根据所述实时内外压差和所述内外压差理想值，调整负压吸附装置产生的内外压差达到所述内外压差理想值。可选地，所述计算单元具体包括：通过第一预置公式计算所述GIS检修机器人的临界吸附力；其中，所述第一预置公式具体为：式中，FG为所述GIS检修机器人的重力，μ为等效摩擦系数，θ为周向偏角。本申请第四方面提供一种GIS检修机器人吸附力控制设备，所述设备包括处理器以及存储器：所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述第二方面所述的方法。本申请第五方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述第二方面所述的方法。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请实施例中，提供了一种GIS检修机器人，通过陀螺仪、压差计以及红外传感器实时探测机器人的各项数据，包括周向偏角，实时内外压差以及实时间隙高度，根据上述数据通过控制器分析确定GIS机器人的临界吸附力以及需要调整的内外压差理想值，并根据内外压差理想值控制负压吸附装置进行内外压差的调整，最终将GIS机器人稳定吸附于GIS管道内壁上，不论GIS机器人在GIS管道内壁的任何位置，均可进行检测，解决了GIS检修中会出现SF6气体毒害、人难到达以及多障碍遮挡的作业场景的技术问题，实现了对人工检测的替代，避免人工检测毒害大以及易污染的问题，同时突破内窥镜检查方式难抵近、难以全覆盖的局限。附图说明图1为本申请实施例中一种GIS检修机器人的结构示意图；图2为本申请实施例中一种GIS检修机器人吸附力控制方法的流程示意图；图3为本申请实施例中实施例中一种GIS检修机器人吸附力控制装置的结构示意图；图4为本申请中GIS检修机器人沿GIS管道内壁运动时的受力分析图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。本申请设计了一种GIS检修机器人及其吸附力控制方法和相关装置，解决了GIS检修中会出现SF6气体毒害、人难到达以及多障碍遮挡的作业场景的技术问题，实现了对人工检测的替代，避免人工检测毒害大以及易污染的问题，同时突破内窥镜检查方式难抵近、难以全覆盖的局限。为了便于理解，请参阅图1，图1为本申请实施例中一种GIS检修机器人的结构示意图，如图1所示，具体为：本体1、传感系统2、设置于本体1底部的负压吸附装置3以及设置于本体1内部的控制器4；传感系统2包括设置于本体1内部的陀螺仪、设置于本体1底部的压差计以及红外传感器；控制器4分别与陀螺仪、压差计、红外传感器以及负压吸附装置3连接。进一步地，负压吸附装置3包括真空发生装置、电机驱动板和间隙保持装置；间隙保持装置的第一端与真空发生装置固定连接，间隙保持装置的第二端与GIS管道内壁滚动接触，且间隙保持装置的第一端与第二端之间通过弹簧弹性连接；电机驱动板的控制端与控制器4连接；电机驱动板的驱动端与真空发生装置连接，用于改变真空发生装置的内外压差。进一步地，间隙保持装置的第二端与GIS管道内壁的间隙高度范围为5-10mm。进一步地，陀螺仪具体为三轴陀螺仪。本申请实施例中，提供了一种GIS检修机器人，通过陀螺仪、压差计以及红外传感器实时探测机器人的各项数据，包括周向偏角，实时内外压差以及实时间隙高度，根据上述数据通过控制器分析确定GIS机器人的临界吸附力以及需要调整的内外压差理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GIS检修机器人，其特征在于，包括：本体、传感系统、设置于所述本体底部的负压吸附装置以及设置于所述本体内部的控制器；所述传感系统包括设置于所述本体内部的陀螺仪、设置于所述本体底部的压差计以及红外传感器；所述控制器分别与所述陀螺仪、所述压差计、所述红外传感器以及所述负压吸附装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种GIS检修机器人，其特征在于，包括：本体、传感系统、设置于所述本体底部的负压吸附装置以及设置于所述本体内部的控制器；所述传感系统包括设置于所述本体内部的陀螺仪、设置于所述本体底部的压差计以及红外传感器；所述控制器分别与所述陀螺仪、所述压差计、所述红外传感器以及所述负压吸附装置连接。2.根据权利要求1所述的GIS检修机器人，其特征在于，所述负压吸附装置包括真空发生装置、电机驱动板和间隙保持装置；所述间隙保持装置的第一端与所述真空发生装置固定连接，所述间隙保持装置的第二端与GIS管道内壁滚动接触，且所述间隙保持装置的第一端与第二端之间通过弹簧弹性连接；所述电机驱动板的控制端与所述控制器连接；所述电机驱动板的驱动端与所述真空发生装置连接，用于改变所述真空发生装置的内外压差。3.根据权利要求2所述的GIS检修机器人，其特征在于，所述间隙保持装置的第二端与所述GIS管道内壁的间隙高度范围为5-10mm。4.根据权利要求1所述的GIS检修机器人，其特征在于，所述陀螺仪具体为三轴陀螺仪。5.一种GIS检修机器人吸附力控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至4任意一项所述的GIS检修机器人，所述方法包括：获取陀螺仪检测的GIS检修机器人的周向偏角；获取压差计检测的实时内外压差以及根据所述实时内外压差计算得到的实时吸附力；获取红外传感器检测的所述GIS检修机器人的底部与GIS管道内壁的实时间隙高度；根据所述周向偏角计算所述GIS检修机器人的临界吸附力；当所述实时吸附力与所述临界吸附力的差值的绝对值大于预设阈值时，根据预设的吸附力-内外压差-周向偏角对照表，确定内外压差理想值；根据所述实时内外压差和所述内外压差理想值，调整负压吸附装置产生的内外压差达到所述内外压差理想值。6.根据权利要求5所述的GIS检修机器人吸附力控制方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文胜，黄炎，莫昊，朱曦萌，麦晓明，吴昊，聂铭，钟力强，王柯，刘晶，易琳，钱金菊，雷霆，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44