一种电力巡检机器人精准返回充电桩的方法及控制装置、充电系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力巡检机器人精准返回充电桩的方法及控制装置、充电系统，涉及机器人技术领域，该装置包括底板、充电桩、控制系统和顶板，所述顶板下表面设置有若干红外信号发射管；所有红外信号发射管均匀阵列在所述顶板下表面；所述控制系统包括控制芯片、无线通信模块及红外信号发射管控制电路；所述控制芯片用于控制阵列的所述红外信号发射管依次向下发射红外信号、判断红外接收管接收到的信号及控制电力巡检机器人动作。本发明专利技术还公开电力巡检机器人在特高压环境中精准返回充电桩的方法。本发明专利技术提供一种电力巡检机器人精确回桩的控制装置及方法，采用红外线阵列传感器作为回桩方案。回桩方案。回桩方案。

【技术实现步骤摘要】
一种电力巡检机器人精准返回充电桩的方法及控制装置、充电系统


[0001]本专利技术涉及机器人
，特别涉及一种电力巡检机器人精准返回充电桩的方法及控制装置、充电系统。

技术介绍

[0002]远距离电能传输依赖于特高压输电线路，从特高压的电能到居民可以使用的市电需要经过变电站的转换，此环节在电力传输链路中是最容易出问题的环节，因此需要对转换过程进行密切监测。传统的方案是由专门的人员对变电站进行巡检，但复杂的电磁环境对人体健康的潜在威胁及越来越高的人工成本使得企业越来越倾向使用机器人对变电站进行巡检。机器人自主巡检需要完成路径的规划控制、异常状况的识别等，在机器人完成巡检后需要自主返回充电桩，在回桩过程中需要对机器人进行精准定位。机器人轮子返回的里程计会受打滑等的影响，依赖于此得到的定位会有累计误差，因此需要有外部的精准定位机制对机器人进行定位。传统的机器人精准返回充电桩的方案为磁线引导式回桩，但在变电站的特高压环境中，电磁环境复杂，会影响机器人检测到的磁信号，因此需要采用新的方案解决巡检机器人精准返回充电桩的问题。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于克服现有技术中在变电所的特高压环境中因为电磁干扰巡检机器人在返回充电桩时不能传统的基于磁线的回桩方案的问题，提供一种电力巡检机器人精确回桩的控制装置及方法，采用红外线阵列传感器作为回桩方案。
[0004]本专利技术还提供了一种电力巡检机器人在特高压环境中精准返回充电桩的电力巡检机器人充电桩系统。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本申请提供了以下技术方案：一种电力巡检机器人精确回桩的控制装置，包括底板、充电桩、顶板和控制系统，所述底板水平设置在地面上，用于停靠电力巡检机器人；所述充电桩竖直设置；所述充电桩内设置有用于电力巡检机器人充电的电源装置；顶板；所述顶板一端连接所述充电桩的上端且与充电桩垂直；所述底板与顶板平行；所述顶板下表面设置有若干红外信号发射管；所有红外信号发射管均匀阵列在所述顶板下表面；所述控制系统包括控制芯片、无线通信模块及红外信号发射管控制电路；所述控制芯片与每一红外信号发射管、电源装置、无线通信模块和红外信号发射管控制电路电性连接；所述控制芯片用于控制阵列的所述红外信号发射管依次向下发射红外信号、判断红外接收管接收到的信号及控制电力巡检机器人动作。
[0006]在上述技术方案中，采用阵列的红外信号发射管竖直向下发射红外信号，并根据回到底板和顶板之间的电力巡检机器人返回的红外信号判断电力巡检机器人的位置，确定电力巡检机器人回桩位置是否正确
[0007]进一步地，所述红外信号发射管在所述顶板上呈矩形阵列，且所述控制芯片控制
阵列的红外信号发射管从靠近所述充电桩的一列到远离所述充电桩的一列依次发射红外信号。
[0008]进一步地，所述红外信号发射管依次设置有编号。
[0009]进一步地，所述控制系统包括壳体和安装在壳体内的单片机；所述电源装置也安装在壳体内。
[0010]进一步地，所述单片机为SMT32、MSP430、Mega128中的任一种。
[0011]进一步地，所述无线通信模块为蓝牙、zigbee、433M通信中的任一种。
[0012]本申请还提供了一种电力巡检机器人精确回桩的控制装置返回充电桩的方法，包括以下步骤：
[0013]步骤一：向下发射红外信号，根据是否接收到电力巡检机器人返回的红外信号，判断是否有电力巡检机器人回桩；
[0014]步骤二：根据接收到的红外信号，判断电力巡检机器人是否回桩到位；若判断为回桩到位，则回桩结束；
[0015]步骤三：在步骤二中，若判断为回桩不到位，则根据接收到的红外信号判断位于矩阵最中间一列或者一盏红外信号发射管发射的红外信号是否被接收；
[0016]步骤四：在步骤三中，若位于矩阵最中间一列或者一盏红外信号发射管发射的返回红外信号被判断为被接收到，则向电力巡检机器人发射前进信号，电力巡检机器人根据前进信号行进，并同时继续判断其余红外信号发射管发射的红外信号是否被接收到；若判断为接收到非中间一列的或者一盏红外信号发射管发射的红外信号，则进入下一步；若均未被接收到，则转入步骤一；
[0017]若位于矩阵最中间一列或者一盏红外信号发射管发射的红外信号被判断为未被接收到，则继续判断其余红外信号发射管发射的红外信号是否被接收到；若均未被接收到，则转入步骤一；若判断为接收到非中间一列的或者一盏红外信号发射管发射的红外信号，则进入下一步；
[0018]步骤五：向电力巡检机器人发射向红外信号发射管矩阵最中间一列或一盏红外信号发射管正对的下方前进的前进信号，电力巡检机器人根据前进信号行进，并重复步骤一到五直至所有的红外信号发射管矩阵中每一盏红外信号发射管发射的信号均被判断为接收到，回桩结束。
[0019]进一步地，在步骤四中，所述继续判断其余红外信号发射管发射的红外信号是否被接收到的顺序为：根据与红外信号发射管矩阵最中间一列或一盏红外信号发射管的距离，从小到大依次向两边判断，直至所有的红外信号发射管发射的红外信号均被判断完成一次。
[0020]进一步地，在步骤四中，所述电力巡检机器人根据前进信号行进还包括判断电力巡检机器人前进方向的步骤：
[0021]步骤4.1：向电力巡检机器人发送前进信号，并接收电力巡检机器人返回的行进信号；
[0022]步骤4.2：判断电力巡检机器人当前的行进方向是否为前进方向，若判断为是，则向电力巡检机器人发送旋转到位的信号和启动信号，电力巡检机器人根据接收到的旋转到位的信号和启动信号开始行进；
[0023]步骤4.3：若判断为否，则继续判断前进方向与当前行进方向的方位；并根据前进方向与当前行进方向的方位向电力巡检机器人发送旋转信号；电力巡检机器人根据接收到的旋转信号旋转行进方向，然后转到步骤4.2。
[0024]进一步地，在步骤五中，还包括判断电力巡检机器人前进方向的步骤：
[0025]步骤5.1：向电力巡检机器人发送前进信号，并接收电力巡检机器人返回的行进信号；
[0026]步骤5.2：判断电力巡检机器人当前的行进方向是否为朝向红外信号发射管矩阵最中间一列或一盏红外信号发射管正下方，若判断为是，则向电力巡检机器人发送旋转到位的信号和启动信号，电力巡检机器人根据接收到的旋转到位的信号和启动信号开始行进；
[0027]步骤5.3：若判断为否，则继续判断前进方向与当前行进方向的方位；并根据前进方向与当前行进方向的方位向电力巡检机器人发送旋转信号；电力巡检机器人根据接收到的旋转信号旋转行进方向，然后转到步骤5.2。
[0028]本申请还提供一种电力巡检机器人充电桩系统：包括电力巡检机器人和充电装置，所述电力巡检机器人上设置有红外信号反射块，所述红外信号反射块位于电力巡检机器人的顶端中部；所述充电装置为上述公开的充电装置，用于电力巡检机器人充电。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的具有以下有益效果：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力巡检机器人精确回桩的控制装置，其特征在于，包括：底板，水平设置在地面上，用于停靠电力巡检机器人；充电桩，所述充电桩竖直设置；所述充电桩内设置有用于电力巡检机器人充电的电源装置；顶板；所述顶板一端连接所述充电桩的上端且与充电桩垂直；所述底板与顶板平行；所述顶板下表面设置有若干红外信号发射管；所有红外信号发射管均匀阵列在所述顶板下表面；和控制系统，所述控制系统包括控制芯片、无线通信模块及红外信号发射管控制电路；所述控制芯片与每一红外信号发射管、电源装置、无线通信模块和红外信号发射管控制电路电性连接；所述控制芯片用于控制阵列的所述红外信号发射管依次向下发射红外信号、判断红外接收管接收到的信号及控制电力巡检机器人动作。2.根据权利要求1所述的电力巡检机器人精确回桩的控制装置，其特征在于，所述红外信号发射管在所述顶板上呈矩形阵列，且所述控制芯片控制阵列的红外信号发射管从靠近所述充电桩的一列到远离所述充电桩的一列依次发射红外信号。3.根据权利要求2所述的电力巡检机器人精确回桩的控制装置，其特征在于，所述红外信号发射管依次设置有编号。4.根据权利要求1所述的电力巡检机器人精确回桩的控制装置，其特征在于，所述控制系统包括壳体和安装在壳体内的单片机；所述电源装置也安装在壳体内。5.根据权利要求3所述的电力巡检机器人精确回桩的控制装置，其特征在于，所述单片机为SMT32、MSP430、Mega128中的任一种。6.根据权利要求1所述的电力巡检机器人精确回桩的控制装置，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙、zigbee、433M通信中的任一种。7.权利要求1～6任一项所述的电力巡检机器人精确回桩的控制装置返回充电桩的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：向下发射红外信号，根据是否接收到电力巡检机器人返回的红外信号，判断是否有电力巡检机器人回桩；步骤二：根据接收到的红外信号，判断电力巡检机器人是否回桩到位；若判断为回桩到位，则回桩结束；步骤三：在步骤二中，若判断为回桩不到位，则根据接收到的红外信号判断位于矩阵最中间一列或者一盏红外信号发射管发射的红外信号是否被接收；步骤四：在步骤三中，若位于矩阵最中间一列或者一盏红外信号发射管发射的返回红外信号被判断为被接收到，则向电力巡检机器人发射前进信号，电力巡检机器人根据前进信号行进，并同时继续判断其余红外信号发射管发射的红外信号是否被接收到；若判断为接收到非中间一列的或者一盏红外信号发射管发射的红外信号，则进入下一步；若均未被接收到，则转入步骤一；若位于矩阵最中间一列...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱嵩，李凡，欧阳双，
申请(专利权)人：成都杰启科电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：