一種用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法
【專利摘要】一種用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法。其包括獲取視頻導(dǎo)航信息、判斷是否遇到障礙物、判斷是否采用自動(dòng)模式、判斷是否為桿塔類型障礙、跨越桿塔障礙、反饋越障情況、判斷越障礙是否成功、跨越防震錘障礙、調(diào)整越障礙動(dòng)作、遙控跨越障礙、完成本次越障礙動(dòng)作等階段。本發(fā)明提供的架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法可使整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，控制穩(wěn)定，實(shí)時(shí)視頻通信效果好，實(shí)現(xiàn)了對(duì)線路損壞狀況和線下通道的巡檢目的，極大地降低了線路檢查的勞動(dòng)力及費(fèi)用，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】—種用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力線路巡檢【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外研究的巡線機(jī)器人主要有兩種類型，一類是無(wú)越障功能的架空電力線巡檢機(jī)器人，該項(xiàng)技術(shù)國(guó)外較為成熟，但國(guó)內(nèi)研究起步晚，尚處于實(shí)驗(yàn)室階段，且這類機(jī)器人一般需人工參與，當(dāng)遇到障礙物時(shí)候需要人輔助其翻越障礙，作業(yè)范圍小，自動(dòng)化程度低。另外一類是具備自主行走翻越障礙的機(jī)器人，這類自主巡線機(jī)器人能跨越線路上的障礙物，實(shí)施大范圍、長(zhǎng)時(shí)間的巡檢作業(yè)，但大多數(shù)仍在研究階段，雖取得一些成果，但生產(chǎn)出適用于市場(chǎng)的產(chǎn)品卻寥寥無(wú)幾，并且仍未發(fā)現(xiàn)有效的跨越障礙的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法包括:所述的巡檢機(jī)器人主要包括η形懸掛箱、前滾輪、后滾輪、防護(hù)伸縮軸、左攝像頭、右攝像頭、主控制器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊；其中:η形懸掛箱為η字形狀的機(jī)殼，其中間的開(kāi)口頂部以前后排布的方式設(shè)有前滾輪和后滾輪，前滾輪和后滾輪的下方設(shè)有防護(hù)伸縮軸；左攝像頭和右攝像頭為分別安裝在η形懸掛箱上左右兩個(gè)邊柱下端的視覺(jué)傳感器；主控制器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊設(shè)置在η形懸掛箱的內(nèi)部，其中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；主控制器與左攝像頭、右攝像頭相連接，同時(shí)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊與地面控制中心以無(wú)線的方式連接；前滾輪和后滾輪結(jié)構(gòu)相同，其包括中間輪和兩個(gè)鏈輪；中間輪為中間設(shè)有凹槽的滑輪；鏈輪為直徑大于中間輪的帶有鏈齒的圓形齒輪，兩個(gè)鏈輪分別安裝在中間輪的兩側(cè)，并且前滾輪和后滾輪之間通過(guò)支撐板連接固定;
[0005]所述的用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法包括按順序執(zhí)行的下列步驟:
[0006]步驟一、獲取視頻導(dǎo)航信息的SOl階段:首先通過(guò)左攝像頭和右攝像頭分別獲得架空電力線前方及線下通道情況的視頻導(dǎo)航信息，然后由主控制器通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊傳送給地面控制中心；
[0007]步驟二、判斷是否遇到障礙物的S02階段:地面控制中心根據(jù)SOl階段所獲取的視頻導(dǎo)航信息，判斷前方是否遇到障礙物，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步S03階段；否則下一步進(jìn)入Sll階段，即當(dāng)前無(wú)障礙，巡檢機(jī)器人繼續(xù)以勻速穩(wěn)定前行；
[0008]步驟三、判斷是否采用自動(dòng)模式的S03階段:當(dāng)前方遇到包括防震錘、桿塔在內(nèi)的障礙物而需要跨越時(shí)，通過(guò)上述視頻導(dǎo)航信息判斷當(dāng)前是否能夠采用自動(dòng)越障礙模式，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步S04階段；否則下一步進(jìn)入SlO階段，采用遙控模式進(jìn)行越障礙；
[0009]步驟四、判斷是否為桿塔類型障礙的S04階段:通過(guò)視頻導(dǎo)航信息判斷障礙物是否為桿塔類型障礙，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步S05階段；否則下一步進(jìn)入S08階段；
[0010]步驟五、跨越桿塔障礙的S05階段:進(jìn)行自動(dòng)跨越桿塔障礙動(dòng)作，即自動(dòng)驅(qū)動(dòng)巡檢機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)的整套動(dòng)作而跨越桿塔；
[0011]步驟六、反饋越障情況的S06階段:通過(guò)左攝像頭和右攝像頭采集越障情況的圖像信息，并由主控制器通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊傳送給地面控制中心，然后下一步進(jìn)入S07階段:
[0012]步驟七、判斷越障礙是否成功的S07階段:地面控制中心根據(jù)S06階段得到的圖像信息，判斷本次越障礙動(dòng)作是否成功，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步Sll階段；否則下一步進(jìn)入S09階段；
[0013]步驟八、跨越防震錘障礙的S08階段:進(jìn)行自動(dòng)跨越防震錘障礙動(dòng)作，即打開(kāi)保護(hù)伸縮軸，自動(dòng)越過(guò)防震錘，然后再鎖閉保護(hù)伸縮軸:之后下一步進(jìn)入S06階段:
[0014]步驟九、調(diào)整越障礙動(dòng)作的S09階段:地面控制中心根據(jù)在S06階段得到的越障礙情況的圖像信息，對(duì)越障動(dòng)作進(jìn)行調(diào)整和修正，然后下一步重新進(jìn)入S04階段，繼續(xù)進(jìn)行越障礙動(dòng)作；
[0015]步驟十、遙控跨越障礙的SlO階段:通過(guò)遙控器遙控巡檢機(jī)器人完成跨越障礙動(dòng)作，然后下一步進(jìn)入Sll階段:
[0016]步驟十一、完成本次越障礙動(dòng)作的Sll階段:完成本次越障礙動(dòng)作，巡檢機(jī)器人恢復(fù)勻速運(yùn)行。
[0017]在S05階段中，所述的跨越桿塔障礙的前提條件是:事先在桿塔的頂部搭建跨越軌道；跨越軌道由支撐架和鏈條導(dǎo)軌構(gòu)成，其中:支撐架為與桿塔頂部相連接的圓弧形支架，其支撐鏈條導(dǎo)軌從桿塔的頂部越過(guò)；鏈條導(dǎo)軌為兩條平行設(shè)置在支撐架外部且能夠與前、后滾輪上兩個(gè)鏈輪相嚙合的鏈條所構(gòu)成的軌道，并且兩端與架空電力線相連接。
[0018]在S05階段中，所述的跨越桿塔障礙的方法是:當(dāng)η形懸掛箱上的左攝像頭檢測(cè)到架空電力線前方有桿塔時(shí)，首先利用防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使防護(hù)伸縮軸完全縮進(jìn)η形懸掛箱的內(nèi)部，然后利用前、后滾輪上的兩個(gè)鏈輪在鏈條導(dǎo)軌上以相互嚙合的方式行走，當(dāng)跨越桿塔后，利用防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使防護(hù)伸縮軸再次向外伸出并鎖定，此時(shí)鏈輪將離開(kāi)鏈條導(dǎo)軌，而η形懸掛箱則通過(guò)前滾輪和后滾輪上中間輪的凹槽懸掛在架空電力線之上，同時(shí)鏈輪掛起。
[0019]在S08階段中，所述的跨越防震錘障礙的方法是:當(dāng)η形懸掛箱上的左攝像頭檢測(cè)到架空電力線前方有防震錘時(shí)，通過(guò)遙控模式或者自動(dòng)模式利用防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使防護(hù)伸縮軸完全縮進(jìn)η形懸掛箱的內(nèi)部，同時(shí)前滾輪和后滾輪減速，以便平穩(wěn)跨越防震錘，當(dāng)越過(guò)防震錘后，再通過(guò)防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使防護(hù)伸縮軸再次向外伸出并鎖定，此時(shí)由于是運(yùn)行在架空電力線上，鏈輪是掛起的，與架空電力線接觸的是中間輪上的凹槽。
[0020]本發(fā)明提供的用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法的效果:
[0021]1、所采用的巡檢機(jī)器人η型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠有效地跨越架空電力線上的防震錘。
[0022]2、滑動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì)以及鏈條導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)能保證巡檢機(jī)器人成功跨越桿塔。
[0023]3、巡檢機(jī)器人遙控模式和自主模式兩種控制方案的設(shè)計(jì)使越障和運(yùn)行更加靈活。
[0024]本發(fā)明提供的架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法可使整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，控制穩(wěn)定，實(shí)時(shí)視頻通信效果好，實(shí)現(xiàn)了對(duì)線路損壞狀況和線下通道的巡檢目的，極大地降低了線路檢查的勞動(dòng)力及費(fèi)用，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明提供的用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法流程圖。
[0026]圖2為架空電力線巡檢機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖3為架空電力線巡檢機(jī)器人跨越桿塔時(shí)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0029]如圖2所示，本發(fā)明提供的用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法所采用的巡檢機(jī)器人主要包括η形懸掛箱1、前滾輪12、后滾輪13、防護(hù)伸縮軸16、左攝像頭14、右攝像頭15、主控制器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊；其中:η形懸掛箱I為η字形狀的機(jī)殼，其中間的開(kāi)口頂部以前后排布的方式設(shè)有前滾輪12和后滾輪13，前滾輪12和后滾輪13的下方設(shè)有防護(hù)伸縮軸16 ;左攝像頭14和右攝像頭15為分別安裝在η形懸掛箱I上左右兩個(gè)邊柱下端的視覺(jué)傳感器；主控制器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊設(shè)置在η形懸掛箱I的內(nèi)部，其中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；主控制器與左攝像頭14、右攝像頭15相連接，同時(shí)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊與地面控制中心以無(wú)線的方式連接。
[0030]所述的前滾輪12和后滾輪13結(jié)構(gòu)相同，其包括中間輪2和兩個(gè)鏈輪3 ;中間輪2為中間設(shè)有凹槽的滑輪；鏈輪3為直徑大于中間輪2的帶有鏈齒的圓形齒輪，兩個(gè)鏈輪3分別安裝在中間輪2的兩側(cè)，并且前滾輪12和后滾輪13之間通過(guò)支撐板連接固定。
[0031]本架空電力線巡檢機(jī)器人在使用時(shí)，η形懸掛箱I通過(guò)前滾輪12和后滾輪13上中間輪2的凹槽懸掛在架空電力線之上，同時(shí)防護(hù)伸縮軸16向外伸出，以將η形懸掛箱I鎖在架空電力線上，用于防止機(jī)器人在架空電力線上行走時(shí)遇到大風(fēng)等干擾時(shí)而意外跌落；當(dāng)直線無(wú)障礙行走時(shí)，滾輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)作為主動(dòng)輪的后滾輪13轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)遇到前方的架空電力線上出現(xiàn)防震錘時(shí)，防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)作而使防護(hù)伸縮軸16完全縮進(jìn)，以便越過(guò)防震錘，而后再次向外伸出并繼續(xù)前行。當(dāng)遇到桿塔時(shí)，前滾輪12和后滾輪13上兩端的鏈輪3便行走在人工搭建在桿塔頂部的輔助鏈條狀導(dǎo)軌上，由此超過(guò)桿塔。這種滾輪設(shè)計(jì)使得巡檢機(jī)器人能夠在架空電力線上無(wú)障礙行走，不需要各種轉(zhuǎn)彎、換臂動(dòng)作，大大降低了系統(tǒng)的控制復(fù)雜度，從而可使運(yùn)行可靠性得到較大的提高。
[0032]如圖1所示，本發(fā)明提供的用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法包括按順序執(zhí)行的下列步驟:
[0033]步驟一、獲取視頻導(dǎo)航信息的SOl階段:首先通過(guò)左攝像頭14和右攝像頭15分別獲得架空電力線前方及線下通道情況的視頻導(dǎo)航信息，然后由主控制器通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊傳送給地面控制中心；
[0034]步驟二、判斷是否遇到障礙物的S02階段:地面控制中心根據(jù)SOl階段所獲取的視頻導(dǎo)航信息，判斷前方是否遇到障礙物，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步S03階段；否則下一步進(jìn)入Sll階段，即當(dāng)前無(wú)障礙，巡檢機(jī)器人繼續(xù)以勻速穩(wěn)定前行；
[0035]步驟三、判斷是否采用自動(dòng)模式的S03階段:當(dāng)前方遇到包括防震錘、桿塔在內(nèi)的障礙物而需要跨越時(shí)，通過(guò)上述視頻導(dǎo)航信息判斷當(dāng)前是否能夠采用自動(dòng)越障礙模式，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步S04階段；否則下一步進(jìn)入SlO階段，采用遙控模式進(jìn)行越障礙；
[0036]步驟四、判斷是否為桿塔類型障礙的S04階段:通過(guò)視頻導(dǎo)航信息判斷障礙物是否為桿塔類型障礙，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步S05階段；否則下一步進(jìn)入S08階段；
[0037]步驟五、跨越桿塔障礙的S05階段:進(jìn)行自動(dòng)跨越桿塔障礙動(dòng)作，即自動(dòng)驅(qū)動(dòng)巡檢機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)的整套動(dòng)作而跨越桿塔；
[0038]步驟六、反饋越障情況的S06階段:通過(guò)左攝像頭14和右攝像頭15采集越障情況的圖像信息，并由主控制器通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊傳送給地面控制中心，然后下一步進(jìn)入S07階段:
[0039]步驟七、判斷越障礙是否成功的S07階段:地面控制中心根據(jù)S06階段得到的圖像信息，判斷本次越障礙動(dòng)作是否成功，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步Sll階段；否則下一步進(jìn)入S09階段；
[0040]步驟八、跨越防震錘障礙的S08階段:進(jìn)行自動(dòng)跨越防震錘障礙動(dòng)作，即打開(kāi)保護(hù)伸縮軸16，自動(dòng)越過(guò)防震錘，然后再鎖閉保護(hù)伸縮軸16:之后下一步進(jìn)入S06階段:
[0041]步驟九、調(diào)整越障礙動(dòng)作的S09階段:地面控制中心根據(jù)在S06階段得到的越障礙情況的圖像信息，對(duì)越障動(dòng)作進(jìn)行調(diào)整和修正，然后下一步重新進(jìn)入S04階段，繼續(xù)進(jìn)行越障礙動(dòng)作；
[0042]步驟十、遙控跨越障礙的SlO階段:通過(guò)遙控器遙控巡檢機(jī)器人完成跨越障礙動(dòng)作，然后下一步進(jìn)入Sll階段:
[0043]步驟十一、完成本次越障礙動(dòng)作的Sll階段:完成本次越障礙動(dòng)作，巡檢機(jī)器人恢復(fù)勻速運(yùn)行。
[0044]在S05階段中，所述的跨越桿塔障礙的前提條件是:事先在桿塔21的頂部搭建如圖3所示的跨越軌道；跨越軌道由支撐架17和鏈條導(dǎo)軌19構(gòu)成，其中:支撐架17為與桿塔21頂部相連接的圓弧形支架，其支撐鏈條導(dǎo)軌19從桿塔21的頂部越過(guò)；鏈條導(dǎo)軌19為兩條平行設(shè)置在支撐架17外部且能夠與前、后滾輪12，13上兩個(gè)鏈輪3相嚙合的鏈條所構(gòu)成的軌道，并且兩端與架空電力線20相連接；巡檢機(jī)器人能夠通過(guò)前、后滾輪12，13上的兩個(gè)鏈輪3以在鏈條導(dǎo)軌19上行走的方式越過(guò)桿塔21。
[0045]在S05階段中，所述的跨越桿塔障礙的方法是:當(dāng)η形懸掛箱I上的左攝像頭14檢測(cè)到架空電力線20前方有桿塔21時(shí)，首先利用防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使防護(hù)伸縮軸16完全縮進(jìn)η形懸掛箱I的內(nèi)部，然后利用前、后滾輪12，13上的兩個(gè)鏈輪3在鏈條導(dǎo)軌19上以相互嚙合的方式行走，當(dāng)跨越桿塔21后，利用防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使防護(hù)伸縮軸16再次向外伸出并鎖定，此時(shí)鏈輪3將離開(kāi)鏈條導(dǎo)軌19，而η形懸掛箱I則通過(guò)前滾輪12和后滾輪13上中間輪2的凹槽懸掛在架空電力線20之上，同時(shí)鏈輪3掛起，不再起作用。另外，與跨越防震錘時(shí)的控制相同，跨越桿塔21時(shí)，也有遙控模式或者自動(dòng)模式兩種控制模式的選擇。
[0046]在S08階段中，所述的跨越防震錘障礙的方法是:當(dāng)η形懸掛箱I上的左攝像頭14檢測(cè)到架空電力線20前方有防震錘時(shí)，通過(guò)遙控模式或者自動(dòng)模式利用防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使防護(hù)伸縮軸16完全縮進(jìn)η形懸掛箱I的內(nèi)部，同時(shí)前滾輪12和后滾輪13減速，以便平穩(wěn)跨越防震錘，當(dāng)越過(guò)防震錘后，再通過(guò)防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使防護(hù)伸縮軸16再次向外伸出并鎖定，此時(shí)由于是運(yùn)行在架空電力線20上，鏈輪3是掛起的，與架空電力線20接觸的是中間輪2上的凹槽。
[0047]本發(fā)明提供的用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法主要用在架空電力線上來(lái)巡檢三相輸電線和線下通道情況，可代替危險(xiǎn)、耗時(shí)、耗力的人工操作和費(fèi)用較高的巡航操作，大大提高了線路巡檢的效率，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0048]以上是本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法，所述的巡檢機(jī)器人主要包括η形懸掛箱(I)、前滾輪(12)、后滾輪(13)、防護(hù)伸縮軸(16)、左攝像頭(14)、右攝像頭(15)、主控制器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊；其中:η形懸掛箱(I)為η字形狀的機(jī)殼，其中間的開(kāi)口頂部以前后排布的方式設(shè)有前滾輪(12)和后滾輪(13)，前滾輪(12)和后滾輪(13)的下方設(shè)有防護(hù)伸縮軸(16);左攝像頭(14)和右攝像頭(15)為分別安裝在η形懸掛箱(I)上左右兩個(gè)邊柱下端的視覺(jué)傳感器；主控制器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊設(shè)置在η形懸掛箱(I)的內(nèi)部，其中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；主控制器與左攝像頭(14)、右攝像頭(15)相連接，同時(shí)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊與地面控制中心以無(wú)線的方式連接；前滾輪(12)和后滾輪(13)結(jié)構(gòu)相同，其包括中間輪⑵和兩個(gè)鏈輪⑶沖間輪⑵為中間設(shè)有凹槽的滑輪；鏈輪⑶為直徑大于中間輪⑵的帶有鏈齒的圓形齒輪，兩個(gè)鏈輪⑶分別安裝在中間輪⑵的兩側(cè)，并且前滾輪(12)和后滾輪(13)之間通過(guò)支撐板連接固定； 其特征在于:所述的用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法包括按順序執(zhí)行的下列步驟: 步驟一、獲取視頻導(dǎo)航信息的SOl階段:首先通過(guò)左攝像頭(14)和右攝像頭(15)分別獲得架空電力線前方及線下通道情況的視頻導(dǎo)航信息，然后由主控制器通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊傳送給地面控制中心； 步驟二、判斷是否遇到障礙物的S02階段:地面控制中心根據(jù)SOl階段所獲取的視頻導(dǎo)航信息，判斷前方是否遇到障礙物，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步S03階段；否則下一步進(jìn)入Sll階段，即當(dāng)前無(wú)障礙，巡檢機(jī)器人繼續(xù)以勻速穩(wěn)定前行； 步驟三、判斷是否采用自動(dòng)模式的S03階段:當(dāng)前方遇到包括防震錘、桿塔在內(nèi)的障礙物而需要跨越時(shí)，通過(guò)上述視頻導(dǎo)航信息判斷當(dāng)前是否能夠采用自動(dòng)越障礙模式，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步S04階段；否則下一步進(jìn)入SlO階段，采用遙控模式進(jìn)行越障礙； 步驟四、判斷是否為桿塔類型障礙的S04階段:通過(guò)視頻導(dǎo)航信息判斷障礙物是否為桿塔類型障礙，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步S05階段；否則下一步進(jìn)入S08階段；步驟五、跨越桿塔障礙的S05階段:進(jìn)行自動(dòng)跨越桿塔障礙動(dòng)作，即自動(dòng)驅(qū)動(dòng)巡檢機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)的整套動(dòng)作而跨越桿塔； 步驟六、反饋越障情況的S06階段:通過(guò)左攝像頭(14)和右攝像頭(15)采集越障情況的圖像信息，并由主控制器通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊傳送給地面控制中心，然后下一步進(jìn)入S07階段: 步驟七、判斷越障礙是否成功的S07階段:地面控制中心根據(jù)S06階段得到的圖像信息，判斷本次越障礙動(dòng)作是否成功，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步Sll階段；否則下一步進(jìn)入S09階段； 步驟八、跨越防震錘障礙的S08階段:進(jìn)行自動(dòng)跨越防震錘障礙動(dòng)作，即打開(kāi)保護(hù)伸縮軸(16)，自動(dòng)越過(guò)防震錘，然后再鎖閉保護(hù)伸縮軸(16):之后下一步進(jìn)入S06階段: 步驟九、調(diào)整越障礙動(dòng)作的S09階段:地面控制中心根據(jù)在S06階段得到的越障礙情況的圖像信息，對(duì)越障動(dòng)作進(jìn)行調(diào)整和修正，然后下一步重新進(jìn)入S04階段，繼續(xù)進(jìn)行越障礙動(dòng)作； 步驟十、遙控跨越障礙的SlO階段:通過(guò)遙控器遙控巡檢機(jī)器人完成跨越障礙動(dòng)作，然后下一步進(jìn)入Sll階段: 步驟十一、完成本次越障礙動(dòng)作的Sll階段:完成本次越障礙動(dòng)作，巡檢機(jī)器人恢復(fù)勻速運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法，其特征在于:在S05階段中，所述的跨越桿塔障礙的前提條件是:事先在桿塔(21)的頂部搭建跨越軌道；跨越軌道由支撐架(17)和鏈條導(dǎo)軌(19)構(gòu)成，其中:支撐架(17)為與桿塔(21)頂部相連接的圓弧形支架，其支撐鏈條導(dǎo)軌(19)從桿塔(21)的頂部越過(guò)；鏈條導(dǎo)軌(19)為兩條平行設(shè)置在支撐架(17)外部且能夠與前、后滾輪(12，13)上兩個(gè)鏈輪(3)相嚙合的鏈條所構(gòu)成的軌道，并且兩端與架空電力線(20)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法，其特征在于:在S05階段中，所述的跨越桿塔障礙的方法是:當(dāng)η形懸掛箱I上的左攝像頭(14)檢測(cè)到架空電力線(20)前方有桿塔(21)時(shí)，首先利用防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使防護(hù)伸縮軸(16)完全縮進(jìn)η形懸掛箱(I)的內(nèi)部，然后利用前、后滾輪(12，13)上的兩個(gè)鏈輪(3)在鏈條導(dǎo)軌(19)上以相互嚙合的方式行走，當(dāng)跨越桿塔(21)后，利用防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使防護(hù)伸縮軸(16)再次向外伸出并鎖定，此時(shí)鏈輪(3)將離開(kāi)鏈條導(dǎo)軌(19)，而η形懸掛箱(I)則通過(guò)前滾輪(12)和后滾輪(13)上中間輪(2)的凹槽懸掛在架空電力線(20)之上，同時(shí)鏈輪(3)掛起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于架空電力線巡檢機(jī)器人的跨越障礙方法，其特征在于:在S08階段中，所述的跨越防震錘障礙的方法是:當(dāng)η形懸掛箱(I)上的左攝像頭(14)檢測(cè)到架空電力線(20)前方有防震錘時(shí)，通過(guò)遙控模式或者自動(dòng)模式利用防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使防護(hù)伸縮軸(16)完全縮進(jìn)η形懸掛箱(I)的內(nèi)部，同時(shí)前滾輪(12)和后滾輪(13)減速，以便平穩(wěn)跨越防震錘，當(dāng)越過(guò)防震錘后，再通過(guò)防護(hù)伸縮軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使防護(hù)伸縮軸(16)再次向外伸出并鎖定，此時(shí)由于是運(yùn)行在架空電力線(20)上，鏈輪(3)是掛起的，與架空電力線(20)接觸的是中間輪(2)上的凹槽。
【文檔編號(hào)】B62D57/02GK104176142SQ201410379510
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】郗來(lái)迎, 萬(wàn)康, 王金富, 靳學(xué)嶺, 姜明席, 李海瑞, 陳振輝 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)天津市電力公司