[发明专利]一种高压线路巡检机器人的打滑检测装置及打滑控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力设备领域，涉及到一种打滑检测装置及打滑控制方法，尤其涉及到一种高压输电线巡检机器人的打滑检测装置及打滑控制方法。

背景技术

传统的输电线路巡检方法主要以人工巡线为主，其巡线效率低，劳动强度大，工人经常野外工作，工作环境恶劣，并且跨越高山、密林、大河的输电线路档段的巡检难度更大。采用直升机巡检效率较高，但是其经济效益差，并且容易忽略输电线路的细微损坏。采用巡检机器人巡检可以克服以上的缺点，其巡检效率高，成像效果好，是机器人技术与输电线路巡检技术发展相结合的必然趋势。

在输电线路巡检机器人巡线过程中，打滑问题是非常突出的技术难题，巡检机器人通过行走轮与线路接触，行走轮转动时利用其与线路之间的摩擦力驱动机器人运动。然而，不同线路，同一输电线路不同档段，不同的巡检环境，雨雪天气的影响，线路表面的锈蚀情况等条件的不同，使得线路表面的摩擦系数差别很大。而巡检机器人时常面临高落差，大档距档段输电线路的巡检，线路坡度大，在加上其表面状况复杂，巡线过程中时常发生机器人打滑现象，这种现象极大的降低了巡检机器人巡线的效率，安全性以及线路适应性，增加巡检机器人的能源消耗，加快巡检机器人部件的磨损。因此，寻找出一种检测并控制打滑的装置和方法显得尤为必要。

传统控制打滑的方法主要采取人工控制，操作者在地面基站控制巡检机器人压紧电机的压紧与松开，当爬坡或者是下坡出现打滑情况时，通过巡检机器人载有的云台摄像头观察确定打滑情况，再通过人工给予一定程度的补夹紧，再次观察打滑情况是否发生，如果发生则再次人工给予补加紧，如此循环。此种方法控制效率十分低下，很难判断轻微打滑现象，还需要云台摄像头时刻监视，妨碍了云台摄像头的正常巡线。还有可能出现过压紧的情况，当爬坡或者下坡时施加过量压紧力时，虽然达到了不打滑的目的，但是压紧力过大导致机器人行走阻力变大，机器人行走电机及压紧电机都将高负荷运行，降低了电机以及机械部件的使用寿命，增加了机器人的能耗。此外还有一种通过机器人倾斜的角度作为条件进行压紧力控制的方法，当机器人爬坡或是下坡的角度较大时，通过巡检机器人压紧电机给予较大的压紧力，当角度较小时，给予较小的压紧力，但是此种方法忽略了不同线路表面的具体情况，因此，仍然可能出现打滑或者是过压紧的情况，其适应线路的能力不强。

发明内容

本发明主要是解决现有技术存在的问题，提供了一种可以时刻检测巡检机器人是否发生打滑的装置并且提出了一种可以通过打滑情况自动进行压紧力控制的打滑控制方法。

本发明的装置所采的技术方案是：一种高压线路巡检机器人的打滑检测装置，安装在高压线路巡检机器人上，其特征在于：包括一对压紧轮、圆周阵列磁钢、霍尔传感器、倾角传感器和加速度传感器；所述的一对压紧轮，左右对称地设置在巡检机器人的压紧轮支架上，贴紧导线并与巡检机器人的行走轮上下相对；所述的圆周阵列磁钢，内嵌于压紧轮一侧；所述的霍尔传感器，设置于压紧轮支架上；所述的倾角传感器和加速度传感器，分别设置于巡检机器人机体内部；所述的霍尔传感器、倾角传感器和加速度传感器由巡检机器人提供电力。

作为优选，所述的圆周阵列磁钢一侧与所述的压紧轮侧面平齐。

作为优选，所述的霍尔传感器检测面与圆周阵列磁钢端面正对，用于检测到圆周阵列磁钢端面的磁场信号，并将其转化为电平信号输出。

本发明的方法所采用的技术方案是：一种利用高压线路巡检机器人的打滑检测装置进行打滑控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：设定巡检机器人的速度，并启动定速巡检；

步骤2：判断，巡检是否终止？

若是，则巡检机器人停止巡检，本流程结束；

若否，则继续执行下述的步骤3；

步骤3：由所述的霍尔传感器返回的脉冲信号计算所述压紧轮的线速度；

步骤4：将算出的线速度与所述的巡检机器人行走轮线速度进行对比判断所述的巡检机器人是否打滑；

若是，则执行下述的步骤5；

若否，则执行下述的步骤6；

步骤5：根据所述加速度传感器返回的加速度方向是否与所述巡检机器人行走方向一致来判断所述的巡检机器人是否是处于上坡下滑状态？

若是，则采用快速压紧策略制止所述的巡检机器人下滑，然后回转执行所述的步骤2；

若否，则采用压紧控制策略，然后回转执行所述的步骤2；

步骤6：根据所述的倾角传感器返回值判断所述的巡检机器人是否需要执行下坡松开操作？若是，则采用松开控制策略，然后回转执行所述的步骤2；