自适应控制方法、巡检机器人及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术公开了一种自适应控制方法、巡检机器人及计算机可读存储介质，若滚轮与电缆之间的滚动摩擦力小于或等于预设的摩擦力阈值，则控制旋翼反转以产生或增大下压推力，从而增加滚轮对电缆的压力，以使巡检机器人的滚轮紧贴在电缆上，从而有效防止滚轮发生悬空现象。从而有效防止滚轮发生悬空现象。从而有效防止滚轮发生悬空现象。

【技术实现步骤摘要】
自适应控制方法、巡检机器人及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及适用于高压输电缆路的巡检机器人的控制
，尤其涉及一种巡检机器人的自适应控制方法，和应用该自适应控制方法的巡检机器人，以及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]高压输电缆路可以将大量能量输送到几千公里之外，但是它在正常工作中有可能出现各种意外和事故，其中既有内源性事故，比如电缆和绝缘器等设备的质量问题，又有各种外源性事故，比如动物在输电塔上筑巢，来自其他地方的气球等飞行物挂在了高压电缆上等，根据实际经验，外源性事故的发生次数远多于内源性事故，而线路巡检就是应对外源性事故的重要手段，通过巡检，电力工人可以及时发现输电缆路上的各种隐患并提前解决，比如摧毁或转移动物巢穴，摘掉漂浮物等，维护整条输电缆路的正常运转。
[0003]然而，人工巡检高压输电缆路需提前将高压输电缆路进行断电处理，这会严重影响到电力供应，而且人工巡检进度缓慢，施工风险大。为了不影响电力的正常供应，有的地区会采用直升机检查高压输电缆路，但这对天气要求高，而且费用成本高；巡检机器人很好地解决了这些问题。巡检机器人通常由机身、旋翼、滚轮、云台摄像头等部件组成，巡检机器人通过其旋翼飞行至待巡检电缆的高度位置，并通过滚轮吊挂并行走在高压电缆上。
[0004]然而，巡检机器人在工作过程中(即行走于高压输电缆路时)，经常会遇到上坡和下坡的情况，在上下坡时，滚轮可能出现悬空脱轨现象，导致巡检机器人有失衡跌落的危险；例如，若巡检机器人配置有前、后滚轮，则在上坡时前滚轮容易会发生悬空现象，在下坡时后滚轮容易会发生悬空现象。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种巡检机器人的自适应控制方法、应用该自适应控制方法的巡检机器人、以及计算机可读存储介质，用于解决现有巡检机器人在高压输电缆路上下坡时容易出现滚轮悬空现象，从而导致失衡跌落的问题。
[0006]本专利技术的自适应控制方法采用如下技术方案实现：
[0007]一种巡检机器人的自适应控制方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]若滚轮与电缆之间的滚动摩擦力小于或等于预设的摩擦力阈值，则控制旋翼反转以产生或增大下压推力。
[0009]进一步地，所述方法还包括以下步骤：
[0010]若巡检机器人处于上坡状态，且滚轮与电缆之间的滚动摩擦力小于或等于预设的摩擦力阈值，则控制旋翼反转以产生或增大下压推力，并且增大滚轮电机所提供的动力。
[0011]进一步地，所述方法还包括以下步骤：
[0012]若巡检机器人处于下坡状态，且滚轮与电缆之间的滚动摩擦力小于或等于预设的摩擦力阈值，则控制旋翼反转以产生或增大下压推力，并且减小滚轮电机所提供的动力。
[0013]进一步地，所述方法还包括以下步骤：
[0014]若巡检机器人通过多个滚轮行走于电缆且处于上坡状态，并且，对于巡检机器人前进方向的最前端的滚轮，若该滚轮与电缆之间的滚动摩擦力小于或等于预设的摩擦力阈值，则控制旋翼反转以产生或增大下压推力，并且增大该滚轮的滚轮电机所提供的动力。
[0015]进一步地，所述方法还包括以下步骤：
[0016]若巡检机器人通过多个滚轮行走于电缆且处于下坡状态，并且，对于巡检机器人前进方向的最后端的滚轮，若该滚轮与电缆之间的滚动摩擦力小于或等于预设的摩擦力阈值，则控制旋翼反转以产生或增大下压推力，并且减小该滚轮的滚轮电机所提供的动力。
[0017]进一步地，所述方法还包括以下步骤：
[0018]获取巡检机器人行走于电缆时的俯仰角，根据俯仰角判断巡检机器人处于上坡还是下坡状态。
[0019]进一步地，所述滚轮与电缆之间的滚动摩擦力F0＝F1‑
Gsinθ
‑
Ma；其中，F1为该滚轮的滚轮电机所提供的动力，G为该滚轮所承担的重力，θ为巡检机器人行走于电缆时的俯仰角，M为G所对应的质量，a为巡检机器人行走于电缆时的加速度。
[0020]进一步地，所述方法还包括以下步骤：
[0021]获取巡检机器人行走于电缆时的横滚角，若横滚角达到或超出预设的角度阈值，则控制旋翼反转以产生下压推力。
[0022]本专利技术的巡检机器人采用如下技术方案实现：
[0023]一种巡检机器人，包括旋翼和用于驱动旋翼的旋翼电机，滚轮和用于驱动滚轮的滚轮电机，以及控制模块和惯性测量单元，所述控制模块包括存储器、处理器以及存储在存储器上并且可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述自适应控制方法。
[0024]本专利技术的计算机可读存储介质采用如下技术方案实现：
[0025]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述自适应控制方法。
[0026]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0027]本专利技术所提供的自适应控制方法、巡检机器人及计算机可读存储介质，通过判断滚轮与电缆之间的滚动摩擦力是否小于或等于预设的摩擦力阈值，来判断滚轮是否有脱离电缆的悬空趋势；具体地，当巡检机器人的滚轮与电缆之间的滚动摩擦力小于或等于预设的摩擦力阈值时，则控制巡检机器人的旋翼反转以产生或增大下压推力，从而增加滚轮对电缆的压力，以使巡检机器人的滚轮紧贴在电缆上，从而有效防止滚轮发生悬空现象。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例的巡检机器人的结构示意图；
[0029]图2为图1所示巡检机器人处于上坡状态时滚轮的受力分析图；
[0030]图3为图1所示巡检机器人处于上坡状态时自适应控制的原理图；
[0031]图4为图1所示巡检机器人处于下坡状态时滚轮的受力分析图；
[0032]图5为图1所示巡检机器人处于下坡状态时自适应控制的原理图；
[0033]图6为本专利技术的第一种较佳实施方式的自适应控制方法的流程图；
[0034]图7为本专利技术的第二种较佳实施方式的自适应控制方法的流程图。
[0035]图中：100、机身；101、滚轮；102、旋翼。
具体实施方式
[0036]下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0037]本专利技术实施例提供一种巡检机器人的自适应控制方法、应用该自适应控制方法的巡检机器人、以及计算机可读存储介质，用于解决现有巡检机器人在高压输电缆路上下坡时容易出现滚轮悬空现象，从而导致失衡跌落的问题。
[0038]如图1所示，本专利技术实施例的巡检机器人包括有机身100、滚轮101、旋翼102、滚轮电机、旋翼电机、控制模块、惯性测量单元、云台摄像头以及电池等部件。其中，滚轮电机用于驱动滚轮101；旋翼电机用于驱动旋翼102；机身100用于装载控制模块、惯性测量单元、云台摄像头以及电池等部件；云台摄像头用于帮助操作人员确定巡检机器人和电缆的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巡检机器人的自适应控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：若滚轮与电缆之间的滚动摩擦力小于或等于预设的摩擦力阈值，则控制旋翼反转以产生或增大下压推力。2.如权利要求1所述的自适应控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：若巡检机器人处于上坡状态，且滚轮与电缆之间的滚动摩擦力小于或等于预设的摩擦力阈值，则控制旋翼反转以产生或增大下压推力，并且增大滚轮电机所提供的动力。3.如权利要求1所述的自适应控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：若巡检机器人处于下坡状态，且滚轮与电缆之间的滚动摩擦力小于或等于预设的摩擦力阈值，则控制旋翼反转以产生或增大下压推力，并且减小滚轮电机所提供的动力。4.如权利要求1所述的自适应控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：若巡检机器人通过多个滚轮行走于电缆且处于上坡状态，并且，对于巡检机器人前进方向的最前端的滚轮，若该滚轮与电缆之间的滚动摩擦力小于或等于预设的摩擦力阈值，则控制旋翼反转以产生或增大下压推力，并且增大该滚轮的滚轮电机所提供的动力。5.如权利要求1所述的自适应控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：若巡检机器人通过多个滚轮行走于电缆且处于下坡状态，并且，对于巡检机器人前进方向的最后端的滚轮，若该滚轮与电缆之间的滚动摩擦力小于或等于预设的摩擦力阈值，则控制旋翼反转以产生或增大下压推力，并且减小该滚轮的滚轮电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲烽瑞，
申请(专利权)人：曲烽瑞，
类型：发明
国别省市：