【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气控制柜检测，具体为一种基于机器人视觉的验电机器人及其验电方法。
技术介绍
1、如要保持电气柜正常运转，使各项电气设备不会频繁发生各种故障，以保证电气柜的安全与相关设备的稳定运行，变电站就必须对各项电气柜的绝缘状态进行定期检测。电气柜出现故障时，可能会给变电站造成重大生产损失。
2、故障后完全更换设备的成本比对绝缘材料进行特定维护要昂贵得多，因此通过定期绝缘电阻检测，可以及时发现问题，解决问题。绝缘检测机器人在输电线路应用较多，尤其是应用在绝缘子检测方面。电气柜的绝缘检测机器人相关研究相对较少，在测量电气柜的绝缘电阻时，必须先断开电源。采用人工验电会给操作人员带来一定的安全隐患。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、因此，本专利技术的目的是提供一种基于机器人视觉的验电机器人及其验电方法，无需人工验电操作，提高检测安全性。
3、为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
4、一种基于机器人视觉的验电机器人，其包括：
5、行走小车，与遥控器无线通信，并由遥控器控制移动；
6、z向移动驱动机构，安装在所述行走小车上；
7、x向移
8、y向移动驱动机构，安装在所述x向移动驱动机构上，由x向移动驱动机构驱动沿x轴移动，所述y向移动驱动机构上中心具有激光测距仪和视觉摄像头；
9、验电触头，安装在所述y向移动驱动机构的末端，可由y向移动驱动机构驱动与铜排的接线柱接触；
10、控制器，可由人工触摸操作，并根据激光测距仪和视觉摄像头测量与触头的距离和偏差，控制调整验电触头对准接线柱，且当验电触头与接线柱接触且接线柱带电时，控制器上的验电笔指示灯发出亮灯指示。
11、作为本专利技术所述的一种基于机器人视觉的验电机器人的一种优选方案，其中，所述z向移动驱动机构包括z向支撑座、对称安装在所述z向支撑座上的z向导轨、设置在所述z向支撑座顶部的z向驱动电机、与所述z向驱动电机的输出端连接的z向驱动丝杆、设置在所述z向驱动丝杆上的z向移动座以及设置在所述z向移动座上并与所述z向导轨配合的导向滑块。
12、作为本专利技术所述的一种基于机器人视觉的验电机器人的一种优选方案，其中，所述x向移动驱动机构包括安装在所述z向移动座上的x向固定座、对称安装在所述x向固定座上的x向导向支撑块、x向移动座、对称设置在所述x向移动座上并与所述x向导向支撑块配合的x向导向滑杆、设置在所述x向移动座端部的x向驱动电机以及设置在所述x向驱动电机的输出端且与所述x向移动座配合的x向驱动丝杆。
13、作为本专利技术所述的一种基于机器人视觉的验电机器人的一种优选方案，其中，所述y向移动驱动机构包括y向移动支撑座、对称设置在所述y向移动支撑座上的电动伸缩杆以及设置在所述电动伸缩杆尾端的安装架。
14、作为本专利技术所述的一种基于机器人视觉的验电机器人的一种优选方案，其中，所述验电触头为三个，安装在所述安装架上且与铜排上的a向接线柱、b向接线柱和c向接线柱一一对应，所述验电触头包括带有空腔的导向座、设置在所述空腔的弹簧和插入至所述空腔内并与弹簧连接的触头，且所述控制器上具有与三个触头一一对应电连接的a向验电指示灯、b向验电指示灯和c向验电指示灯，当a向接线柱/b向接线柱/c向接线柱带电时，a向验电指示灯/b向验电指示灯/c向验电指示灯灯亮。
15、作为本专利技术所述的一种基于机器人视觉的验电机器人的一种优选方案，其中，还包括验电触头接通指示装置，所述验电触头接通指示装置包括设置在所述验电触头上的具有正极探针和负极探针，正极探针的一端与接触指示灯的一端接连接，接触指示灯的另一端与电源的负极连接，电源的正极与负极探针的一端连接，其中，在正极探针和负极探针未接触到被测对象上的铜排时接触指示灯熄灭；在正极探针和负极探针与被测对象的铜排接触后形成回路，指示灯亮起。
16、作为本专利技术所述的一种基于机器人视觉的验电机器人的一种优选方案，其中，还包括噪声传感器，所述触头上具有验电笔，验电笔与所述a向接线柱/b向接线柱/c向接线柱接触后发出噪声，所述噪声传感器获取触头的验电笔的噪声值，当噪声值大于80.5db时，则代表有电，否则代表无电。
17、一种基于机器人视觉的验电机器人的验电方法，包括：
18、s1、运行人员将柜门打开后，通过遥控器将验电车推进至柜门；
19、s2、通过点击控制器的触摸屏开始工作按钮后，视觉摄像头拍摄柜体内照片，通过视觉相似度获取a、b、c三相铜及a、b、c三相铜排的接线柱的图像位置，控制器通过视觉摄像头中心位置计算a、b、c三相铜排的x、y偏移量，并反馈至z向移动驱动机构和x向移动驱动机构，实现验电触头中心位置与a、b、c三相铜排的接线柱图像对正；
20、s3、a、b、c三相铜排的接线柱对正后，激光测距仪获取铜排接线柱的距离，控制器控制y向移动驱动机构前进距离，验电触头接触铜排接线柱后产生压力压迫弹簧，此时，若接线柱带电，控制器上的验电笔指示灯发出亮灯指示。
21、作为本专利技术所述的一种基于机器人视觉的验电机器人的验电方法的一种优选方案，其中，所述步骤s2中，控制器通过视觉摄像头中心位置计算a、b、c三相铜排的x、y偏移量的步骤如下：
22、s1、将接线柱标准匹对图进行压缩，压缩到8x8的尺寸,总共64个像素，压缩后的搜索图像只保留结构、明暗基本信息；
23、s2将缩小后的图片,转为64级灰度图片，并计算图片中所有像素的灰度平均值；
24、s3、计算图片中所有像素的灰度平均值，将每个像素的灰度与平均值进行比较,如果大于或等于平均值记为1,小于平均值记为0；
25、s4、将上一步的比较结果,组合在一起，构成一个64位的二进制整数,得到图片的特征，对比图片特征计算相似度。
26、作为本专利技术所述的一种基于机器人视觉的验电机器人的验电方法的一种优选方案，其中，所述图像相似度的计算公式如下：
27、
28、其中μx，σx分别为图像x的灰度的均值与标准差，μy，σy分别为图像x的均值与方差，c1、c2是设定的偏移常数；
29、
30、
31、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：
32、1、本专利技术验电机器人通过机器视觉对接线柱进行辨识，再通过调整机械臂激光探头的位置获得位置信息，验电位置定位后向前伸展接触接线柱，机械臂上的接触头接触到接线柱后，自动判断接线柱是否带电，无需人工验电操作，提高检测安全性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，所述Z向移动驱动机构(200)包括Z向支撑座(210)、对称安装在所述Z向支撑座(210)上的Z向导轨(220)、设置在所述Z向支撑座(210)顶部的Z向驱动电机(230)、与所述Z向驱动电机(230)的输出端连接的Z向驱动丝杆(240)、设置在所述Z向驱动丝杆(240)上的Z向移动座(250)以及设置在所述Z向移动座(250)上并与所述Z向导轨(220)配合的导向滑块(260)。
3.根据权利要求2所述的一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，所述X向移动驱动机构(300)包括安装在所述Z向移动座(250)上的X向固定座(310)、对称安装在所述X向固定座(310)上的X向导向支撑块(320)、X向移动座(330)、对称设置在所述X向移动座(330)上并与所述X向导向支撑块(320)配合的X向导向滑杆(240)、设置在所述X向移动座(330)端部的X向驱动电机(350)以及设置在所述X向驱动电机(350)的输出端且与所述X向移动
4.根据权利要求1所述的一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，所述Y向移动驱动机构(400)包括Y向移动支撑座(410)、对称设置在所述Y向移动支撑座(410)上的电动伸缩杆(420)以及设置在所述电动伸缩杆(420)尾端的安装架(430)。
5.根据权利要求4所述的一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，所述验电触头(500)为三个，安装在所述安装架(430)上且与铜排上的A向接线柱、B向接线柱和C向接线柱一一对应，所述验电触头(500)包括带有空腔(510a)的导向座(510)、设置在所述空腔(510a)的弹簧(520)和插入至所述空腔(510a)内并与弹簧(520)连接的触头(530)，且所述控制器(600)上具有与三个触头(530)一一对应电连接的A向验电指示灯、B向验电指示灯和C向验电指示灯，当A向接线柱/B向接线柱/C向接线柱带电时，A向验电指示灯/B向验电指示灯/C向验电指示灯灯亮。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，还包括验电触头接通指示装置，所述验电触头接通指示装置包括设置在所述验电触头(500)上的具有正极探针和负极探针，正极探针的一端与接触指示灯的一端接连接，接触指示灯的另一端与电源的负极连接，电源的正极与负极探针的一端连接，其中，在正极探针和负极探针未接触到被测对象上的铜排时接触指示灯熄灭；在正极探针和负极探针与被测对象的铜排接触后形成回路，指示灯亮起。
7.根据权利要求5所述的一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，还包括噪声传感器，所述触头(530)上具有验电笔，验电笔与所述A向接线柱/B向接线柱/C向接线柱接触后发出噪声，所述噪声传感器获取触头(530)的验电笔的噪声值，当噪声值大于80.5db时，则代表有电，否则代表无电。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的一种基于机器人视觉的验电机器人的验电方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，所述步骤S2中，控制器(600)通过视觉摄像头(410b)中心位置计算A、B、C三相铜排的X、Y偏移量的步骤如下：
10.根据权利要求9所述的一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，所述图像相似度的计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，所述z向移动驱动机构(200)包括z向支撑座(210)、对称安装在所述z向支撑座(210)上的z向导轨(220)、设置在所述z向支撑座(210)顶部的z向驱动电机(230)、与所述z向驱动电机(230)的输出端连接的z向驱动丝杆(240)、设置在所述z向驱动丝杆(240)上的z向移动座(250)以及设置在所述z向移动座(250)上并与所述z向导轨(220)配合的导向滑块(260)。
3.根据权利要求2所述的一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，所述x向移动驱动机构(300)包括安装在所述z向移动座(250)上的x向固定座(310)、对称安装在所述x向固定座(310)上的x向导向支撑块(320)、x向移动座(330)、对称设置在所述x向移动座(330)上并与所述x向导向支撑块(320)配合的x向导向滑杆(240)、设置在所述x向移动座(330)端部的x向驱动电机(350)以及设置在所述x向驱动电机(350)的输出端且与所述x向移动座(330)配合的x向驱动丝杆(360)。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，所述y向移动驱动机构(400)包括y向移动支撑座(410)、对称设置在所述y向移动支撑座(410)上的电动伸缩杆(420)以及设置在所述电动伸缩杆(420)尾端的安装架(430)。
5.根据权利要求4所述的一种基于机器人视觉的验电机器人，其特征在于，所述验电触头(500)为三个，安装在所述安装架(430)上且与铜排上的a向接线柱、b向接线柱和c向接线柱一一对应，所述验电触头(500)...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞玲，严方，潘汪杰，杨毅，孙长阶，
申请(专利权)人：武汉电力职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。