[发明专利]一种变电站巡检机器人辅助越障系统及方法

说明书

本发明涉及一种变电站巡检机器人辅助越障系统及方法，属于变电站巡检机器人技术领域。该系统包括辅助控制板和冗余可伸缩轮组；辅助控制板安装在变电站巡检机器人上，包括主控单元、通信单元、测距传感器数据处理单元、姿态角度传感器和推杆电机控制单元；冗余可伸缩轮组包括辅助运动轮、推杆电机和测距传感器；本发明通过在变电站巡检机器人上增加冗余可伸缩轮组，为巡检机器人提供了额外的运动支撑点，当巡检机器人错误运动到预定巡检道路以外而发生前轮或后轮掉落时，可辅助巡检机器人自主恢复到预定的运动路径上，为发生故障后的巡检机器人维护提供辅助便利手段，降低维护的难度。

技术领域

本发明属于变电站巡检机器人技术领域，具体涉及一种变电站巡检机器人辅助越障系统及方法，特别涉及一种基于冗余可伸缩轮组技术的变电站巡检机器人辅助越障系统及方法。

背景技术

随着智能机器人技术的发展和成熟，智能巡检机器人在变电站中得到了越来越广泛的应用，主要用于实现对变电站内设备温度、仪表读数、设备工作噪音、断路器及隔离开关分合状态、二次开关投退状态、充油设备油位、一次设备外观等内容的巡检，以代替传统的人工巡检模式，不仅提高了巡检效率，同时有效降低巡检人员的作业安全风险。

目前，变电站巡检机器人在使用过程中存在以下缺点：虽然变电站中的机器人巡检道路大部分都是硬质水泥路面，以保证机器人运动的平稳性，但由于巡检道路的宽度有限，道路两侧的非路面区域一般都是草坪或砂石路面，且与硬质水泥路面均存在一定的高度落差，当巡检机器人由于导航误差或转向失灵而冲出硬质水泥路面时，由于巡检机器人的底盘离地高度不足，会导致巡检机器人因底盘或车轮卡死而无法自主回到预定的巡检道路上，甚至一直在原地空转而浪费电池电量，从而影响巡检任务的正常执行。

针对巡检机器人运动到巡检道路以外区域而无法自主返回的问题，目前采取的改进措施主要包括以下几种：优化导航定位技术，降低机器人巡检过程中的运动轨迹误差，以防止巡检机器人运动到非路面区域；在机器人本体上集成测距模块，实时检测机器人底盘离地的高度，当出现较大的离地高度落差时，及时改变机器人的运动方向；在巡检道路两侧刷上特定颜色的地标线，通过图像识别算法实时检测机器人本体与道路两侧地标线之间的间隔，避免机器人运动到地标线以外的区域；当巡检机器人运动到巡检道路以外区域而无法自主返回时，则主要依靠人力将其抬回到巡检道路上，重新开始巡检工作。

但上述改进方法尚存在一些不足：优化导航定位技术虽然可以在一定程度上降低机器人的运动轨迹误差，但无法解决因机器人转向失灵或控制实时性不足而导致的机器人越过正常巡检道路的问题；在机器人上集成测距模块可以实时检测车体前方的路面与车辆底盘之间的落差高度，但由于检测的角度和范围受限，当机器人以较小的偏移角开出巡检道路时，难以及时响应；对于在巡检道路上印刷的标志线，在雨雪天或路面污垢较多的情况下，图像识别的准确率会降低；当机器人已经运动到巡检道路以外的区域而无法移动时，目前主要靠人力进行搬运，不仅需要耗费较多的人力资源，而且增加了工作人员在现场作业的时间和安全风险。因此如何克服现有技术的不足是目前变电站巡检机器人技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种变电站巡检机器人辅助越障系统及方法，当机器人运动到巡检道路以外的低矮区域而无法自主越障时，通过安装于巡检机器人底盘上的冗余可伸缩轮组，为机器人提供额外的运动支撑点，通过辅助控制板控制巡检机器人原路返回到预定的巡检道路上，以继续执行巡检任务。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种变电站巡检机器人辅助越障系统，其特征在于，包括辅助控制板和冗余可伸缩轮组；

所述的辅助控制板安装在变电站巡检机器人上，包括主控单元、通信单元、测距传感器数据处理单元、姿态角度传感器和推杆电机控制单元；

所述的冗余可伸缩轮组包括辅助运动轮、推杆电机和测距传感器；