專利名稱：基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人，特別是用于變配電設(shè)備自動(dòng)巡檢的機(jī)器人。
背景技術(shù)：
隨著高電壓、大容量、大電網(wǎng)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越來越高，許多變電站都實(shí)現(xiàn)了無人值守。為了隨時(shí)掌握變配電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備存在的缺陷和隱患，確保電力設(shè)備的安全運(yùn)行，自動(dòng)巡檢機(jī)器人越來越多的應(yīng)用到變配電設(shè)備的自動(dòng)巡檢。其中國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2005年12月14日公告的專利號(hào)200410024231. 2， 名稱為“變配電設(shè)備智能自動(dòng)巡檢機(jī)器人”的專利文獻(xiàn)中提出了一個(gè)采用機(jī)器人自動(dòng)巡檢變配電設(shè)備運(yùn)行狀況的技術(shù)方案，其攜帶的預(yù)置位云臺(tái)對(duì)遠(yuǎn)距離設(shè)備通過光學(xué)變焦攝像儀獲取圖像信息。該方案一定程度上解決了自動(dòng)巡檢的問題，但是當(dāng)小車在固定點(diǎn)停靠時(shí)，由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)和外界干擾等無法避免因素的存在，致使機(jī)器人普遍會(huì)出現(xiàn)?？科睿捎跈C(jī)器人停車精度、車體姿態(tài)的影響，常導(dǎo)致在較大的光學(xué)變倍下攝像儀無法對(duì)準(zhǔn)被觀測設(shè)備的情況，從而使采集到的設(shè)備圖像信息不全或者丟失，這嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，對(duì)后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理產(chǎn)生較大影響，制約著系統(tǒng)性能的提高。
發(fā)明內(nèi)容因此，本實(shí)用新型針對(duì)目前室外移動(dòng)式巡檢機(jī)器人進(jìn)行定點(diǎn)巡檢時(shí)停車精度和車體姿態(tài)無法得到保證而使得采集到的設(shè)備信息不全或者丟失的缺陷，提供了一種基于視覺反饋，使云臺(tái)能夠準(zhǔn)確定位的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為本實(shí)用新型基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，包括帶有車載電源的自驅(qū)動(dòng)的小車，以及設(shè)置在小車上的計(jì)算機(jī)、云臺(tái)和以該云臺(tái)為載體的信息采集設(shè)備，其中信息采集設(shè)備至少包括視頻信息采集設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)配有存儲(chǔ)有云臺(tái)預(yù)置位和標(biāo)定圖像的存儲(chǔ)器件，該計(jì)算機(jī)連接所述小車的驅(qū)動(dòng)裝置及所述云臺(tái)以按照既定流程進(jìn)行巡檢，同時(shí)該計(jì)算機(jī)連接所述信息采集設(shè)備，構(gòu)成云臺(tái)位置、計(jì)算機(jī)及信息采集設(shè)備的反饋回路，以根據(jù)當(dāng)前?？奎c(diǎn)采集到的圖像信息與對(duì)應(yīng)的標(biāo)定圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，進(jìn)而根據(jù)圖像偏差調(diào)整云臺(tái)。依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案的基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，設(shè)備的定位通過云臺(tái)的預(yù)置位信息和當(dāng)前設(shè)備所在圖像中的位置來決定，進(jìn)而調(diào)整云臺(tái)來達(dá)到精確定位設(shè)備的目的。在低變倍下(此時(shí)被觀測設(shè)備占整個(gè)圖像的比例較小，但不會(huì)偏出視圖)標(biāo)定出設(shè)備的位置并存為模板，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)巡檢此設(shè)備的觀測點(diǎn)并調(diào)用云臺(tái)預(yù)置位后，先在小變倍下抓拍目標(biāo)設(shè)備的圖像，與該設(shè)備的模板圖像，也就是所述標(biāo)定圖像進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，計(jì)算出抓拍圖像與模板圖像設(shè)備位置中心點(diǎn)偏移量，通過圖像差異變化與
3云臺(tái)姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系方程，得到云臺(tái)的偏移量，通過水平旋轉(zhuǎn)和上下俯仰對(duì)云臺(tái)進(jìn)行調(diào)整，確保被觀測設(shè)備在圖像的中間，再變焦到高變倍下，獲取目標(biāo)設(shè)備的圖像。把圖像的偏差通過調(diào)整云臺(tái)來彌補(bǔ)，達(dá)到控制云臺(tái)精確定位的目的。上述基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，所述視頻信息采集設(shè)備為可見光攝像機(jī)。上述基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，所述信息采集設(shè)備還包括紅外熱像儀。上述基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，所述信息采集設(shè)備安裝于設(shè)置在所述云臺(tái)上的防護(hù)罩內(nèi)。上述基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，還包括設(shè)置在小車上并與所述計(jì)算機(jī)相連的導(dǎo)航定位裝置。上述基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，還包括設(shè)置在小車上并與所述車載電源相連的變配電設(shè)備；且在小車上還設(shè)有電力線路檢測裝置。

圖1為依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案的一種基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。圖中1、紅外熱像儀，2、可見光攝像機(jī)，3、云臺(tái)，4、小車，5、計(jì)算機(jī)，6、車載電源，7、
小車驅(qū)動(dòng)器。
具體實(shí)施方式
參照說明附圖1，其示出了一種基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)， 包括帶有車載電源6的自驅(qū)動(dòng)的小車4，以及設(shè)置在小車上的計(jì)算機(jī)5、云臺(tái)3和以該云臺(tái)為載體的信息采集設(shè)備，其中信息采集設(shè)備至少包括視頻信息采集設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)配有存儲(chǔ)有云臺(tái)預(yù)置位和標(biāo)定圖像的存儲(chǔ)器件，該計(jì)算機(jī)連接所述小車的驅(qū)動(dòng)裝置及所述云臺(tái)以按照既定流程進(jìn)行巡檢，同時(shí)該計(jì)算機(jī)連接所述信息采集設(shè)備，構(gòu)成云臺(tái)位置、計(jì)算機(jī)及信息采集設(shè)備的反饋回路，以根據(jù)當(dāng)前?？奎c(diǎn)采集到的圖像信息與對(duì)應(yīng)的標(biāo)定圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，進(jìn)而根據(jù)圖像偏差調(diào)整云臺(tái)。車載電源采用一組鋰電池，保持小車驅(qū)動(dòng)的可靠性和穩(wěn)定性，他向小車驅(qū)動(dòng)器、計(jì)算機(jī)等用電設(shè)備供電，尤其是對(duì)電源質(zhì)量要求比較高的設(shè)備。較佳地，所述視頻信息采集設(shè)備為可見光攝像機(jī)2。優(yōu)選地，所述信息采集設(shè)備還包括紅外熱像儀1，可以對(duì)一些線路連接點(diǎn)等連接電阻發(fā)生變化的區(qū)域或者不良熱源進(jìn)行監(jiān)控，以更好的進(jìn)行檢測。較佳地，所述信息采集設(shè)備安裝于設(shè)置在所述云臺(tái)上的防護(hù)罩內(nèi)，以對(duì)價(jià)格比較昂貴的信息采集設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。進(jìn)一步地，還包括設(shè)置在小車上并與所述計(jì)算機(jī)相連的導(dǎo)航定位裝置，以提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航信息。為了提高續(xù)航能力，還包括設(shè)置在小車上并與所述車載電源相連的變配電設(shè)備； 且在小車上還設(shè)有電力線路檢測裝置。
權(quán)利要求1.一種基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，包括帶有車載電源(6)的自驅(qū)動(dòng)的小車G)，以及設(shè)置在小車上的計(jì)算機(jī)(5)、云臺(tái)(3)和以該云臺(tái)為載體的信息采集設(shè)備，其中信息采集設(shè)備至少包括視頻信息采集設(shè)備，其特征在于所述計(jì)算機(jī)配有存儲(chǔ)有云臺(tái)預(yù)置位和標(biāo)定圖像的存儲(chǔ)器件，該計(jì)算機(jī)連接所述小車的驅(qū)動(dòng)裝置及所述云臺(tái)以按照既定流程進(jìn)行巡檢，同時(shí)該計(jì)算機(jī)連接所述信息采集設(shè)備，構(gòu)成云臺(tái)位置、計(jì)算機(jī)及信息采集設(shè)備的反饋回路，以根據(jù)當(dāng)前?？奎c(diǎn)采集到的圖像信息與對(duì)應(yīng)的標(biāo)定圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，進(jìn)而根據(jù)圖像偏差調(diào)整云臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于所述視頻信息采集設(shè)備為可見光攝像機(jī)(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于所述信息采集設(shè)備還包括紅外熱像儀(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于所述信息采集設(shè)備安裝于設(shè)置在所述云臺(tái)上的防護(hù)罩內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于還包括設(shè)置在小車上并與所述計(jì)算機(jī)相連的導(dǎo)航定位裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于還包括設(shè)置在小車上并與所述車載電源相連的變配電設(shè)備；且在小車上還設(shè)有電力線路檢測裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于視覺伺服的移動(dòng)機(jī)器人精確定位云臺(tái)系統(tǒng)，包括帶有車載電源的自驅(qū)動(dòng)的小車，以及設(shè)置在小車上的計(jì)算機(jī)、云臺(tái)和以該云臺(tái)為載體的信息采集設(shè)備，其中信息采集設(shè)備至少包括視頻信息采集設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)配有存儲(chǔ)有云臺(tái)預(yù)置位和標(biāo)定圖像的存儲(chǔ)器件，該計(jì)算機(jī)連接所述小車的驅(qū)動(dòng)裝置及所述云臺(tái)以按照既定流程進(jìn)行巡檢，同時(shí)該計(jì)算機(jī)連接所述信息采集設(shè)備，構(gòu)成云臺(tái)位置、計(jì)算機(jī)及信息采集設(shè)備的反饋回路，以根據(jù)當(dāng)前?？奎c(diǎn)采集到的圖像信息與對(duì)應(yīng)的標(biāo)定圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，進(jìn)而根據(jù)圖像偏差調(diào)整云臺(tái)。本實(shí)用新型能夠使云臺(tái)能夠準(zhǔn)確定位。
文檔編號(hào)B25J13/00GK201998168SQ20102068563
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者樂全明, 何云良, 張勁, 朱松林, 王振利, 董國倫, 陳安偉 申請(qǐng)人:山東魯能智能技術(shù)有限公司, 浙江省電力公司, 金華電業(yè)局