[发明专利]一种巡检机器人控制系统

说明书

本发明涉及巡检机器人控制系统技术领域，且公开了一种巡检机器人控制系统，包括移动底盘模块、上位机模块和人机交互模块，移动底盘模块接收来自上位机的运动控制指令控制底盘运动，可进行里程计算，将里程信息发送上位机，上位机模块将运动控制指令发送给移动底盘模块，接收移动底盘模块的信息并将其发送给人机交互模块，人机交互模块传输信息到终端并进行显示，将运动控制指令发送给巡检机器，巡检机器人具有全向移动的功能，运动灵活性较好，安装有云台，双目视觉搭载在云台上，扩大了巡检机器人的探测范围，通过双目视觉对探测点进行定位，通过已知的路标定位巡检机器人自身位置，使得机器人不需沿着固定的轨迹行走，运动空间较大。

技术领域

本发明涉及巡检机器人控制系统技术领域，具体为一种巡检机器人控制系统。

背景技术

近年来，随着计算机、自动控制、传感检测、精密机械等综合技术的不断发展，在多学科交叉融合的过程中，机器人技术的研究取得了巨大突破，使用机器人替代人类工作已成为历史的必然趋势。在人口老龄化所导致劳动力资源不足的情况下，部分高危行业又面临劳动力短缺的问题，迫使机器人在特殊领域的应用变得更加急切。

目前，在变电站等巡检工作中，还是主要以人工巡检为主要的巡检方式，而人工巡检方式往往面临着工作强度大、工作效率低、检测质量差、检测信息管理不灵活和巡检过程可能存在人身安全等缺点，随着社会的不断发展，将产生越来越多的巡检工作，巡检到位率、及时性等问题都无法保证，采用机器人代替人工进行巡检成为了历史的选择。采用巡检机器人进行巡检可大大提高工作效率，精确的传感器检测保证了检测结果的准确性，所采集信息的及时上报及录入极大方便了巡检工作的管理，可实现自动报警功能减少最大的损失，可运行在多种恶劣的环境下减少人身伤亡的危险，随着智能化机器人技术的不断发展，在不远的未来无人或少人值守的巡检工作成为可能。

然而，现有技术中针对巡检机器人设计的控制系统还不完善，例如：巡检机器人底盘的灵活性不足，无法使得巡检机器人沿着任意方向移动；巡检机器人多沿着固定轨迹进行运动，活动空间不足；采用视觉传感器进行目标定位时，双目视觉的工作范围较小。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种巡检机器人控制系统，具备灵活性高、探测范围大和运动空间大的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种巡检机器人控制系统，包括具有全向运动功能及避障控制的移动底盘模块、带有云台及双目视觉的上位机模块和远程监视与控制的人机交互模块，所述移动底盘模块用于接收来自上位机的运动控制指令控制底盘运动，并根据传感器信息自主避障，同时可进行里程计算，将里程信息发送上位机，移动底盘模块与上位机模块采用RS232标准进行通信，所述上位机模块具有视频采集及目标物体定位的功能，能够将运动控制指令发送给移动底盘模块，接收移动底盘模块的里程计信息，发送视频信息、定位信息、里程计信息给人机交互模块，上位机模块与人机交互模块采用TCP/IP进行通信，所述人机交互模块用于传输视频信息、定位信息、里程计信息到终端并进行显示，将运动控制指令发送给巡检机器。

优选的，所述移动底盘模块包括麦克纳姆轮、控制器、驱动器、超声波传感器和电源，所述麦克纳姆轮包括两个左旋轮与两个右旋轮，对称安置在矩形移动底盘两侧，采用独立的电机进行控制，所述控制器包括电路板及软件程序，实现将运动控制控制指令经过逆运动学计算转化为电机的输出转速，所述驱动器采用CAN总线方式进行通信，基于速度环进行底盘运动控制，同时可读取电机实际转速进行里程预估，所述超声波传感器均匀分布在底盘周围，采用地址总线分时控制的方式读取各方向测量得到的障碍物距离，所述电源用于整个巡检机器人供电

优选的，所述上位机模块包括笔记本电脑、双目视觉和云台，所述笔记本电脑安装有视频采集程序，可对采集图片进行图像处理，同时可控制云台转动，所述双目视觉安装于云台上，可进行视频采集，同时根据左右摄像头的采集图片，对指定的目标点进行定位，所述云台具有水平旋转与竖直俯仰两个自由度，扩大了双目视觉的探测范围。