高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置及方法，根據(jù)高壓輸電線路自身的線路結(jié)構(gòu)和機(jī)器人自身的越障功能，通過(guò)GPS-GIS技術(shù)定位機(jī)器人在高壓輸電線路上的具體位置，結(jié)合超聲波傳感器和霍爾接近傳感器控制機(jī)器人在高壓輸電線路上的運(yùn)行速度，提高自動(dòng)對(duì)接過(guò)程的效率。利用速度模式，力矩模式和位置模式控制機(jī)器人各關(guān)節(jié)，對(duì)充電對(duì)接過(guò)程進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。最后根據(jù)充電插頭上的應(yīng)變片和霍爾接近傳感器的信號(hào)反饋，對(duì)充電對(duì)接過(guò)程進(jìn)行精確調(diào)整，減少充電頭和充電座之間的切向內(nèi)應(yīng)力，確保充電過(guò)程安全可靠進(jìn)行。
【專利說(shuō)明】高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力設(shè)備領(lǐng)域，涉及到一種巡線機(jī)器人充電自主定位對(duì)接充電的控制裝置及巡線機(jī)器人自主定位充電的控制方法，尤其涉及到一種高壓輸電線巡線機(jī)器人充電自主定位對(duì)接充電的控制裝置及巡線機(jī)器人自主定位充電的控制方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]高壓輸電線路是否安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響電力系統(tǒng)的可靠性，關(guān)系到人們的生產(chǎn)和生活是否正常進(jìn)行。因此對(duì)輸電線路機(jī)械電器故障和安全隱患進(jìn)行早期檢測(cè)巡視和修復(fù)，將事故隱患消除在萌芽狀態(tài)，對(duì)確保線路的安全正常運(yùn)行具有十分重要的意義。目前，對(duì)輸電線路的巡檢主要采用人工巡檢和直升機(jī)巡檢兩種方法。人工巡檢費(fèi)用低廉，但巡檢精度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且存在巡檢盲區(qū)；直升機(jī)巡檢效率高，可機(jī)載多鐘巡檢儀器設(shè)備，但對(duì)氣候條件要求嚴(yán)格，存在飛行安全隱患且巡線費(fèi)用極其昂貴。巡線機(jī)器人巡線是近距離高精度巡檢，不存在巡檢盲區(qū)，巡線費(fèi)用相對(duì)于直升飛機(jī)而言要低得多。因此高壓輸電線路巡線機(jī)器人市場(chǎng)需求大，產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。
[0004]在輸電線路巡線機(jī)器人巡線過(guò)程中，能源供給問(wèn)題是巡線機(jī)器人能否持續(xù)有效的完成巡檢任務(wù)亟需考慮的問(wèn)題。巡線機(jī)器人在巡檢的過(guò)程中，若能源不足，一方面不能夠完成預(yù)定要求的巡檢任務(wù)，另一方面若巡線機(jī)器人因能量不足，造成巡線機(jī)器人停留在高壓桿塔檔段中間，不可避免的給輸電線路的安全正常運(yùn)行造成阻礙。傳統(tǒng)能源供給有人工更換電池和利用高壓輸電導(dǎo)線周圍的交變磁場(chǎng)感應(yīng)取電的方法。而人工更換電池的方法，需電力工人背負(fù)重量很大的電池爬到高壓桿塔上更換，給巡線工人增加了額外的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)。而感應(yīng)取電的方法，只適用于沿導(dǎo)線行走的巡線機(jī)器人，并且該方法獲取的能量的效果也不是很客觀。
[0005]為解決巡線機(jī)器人在巡檢線路的過(guò)程中能量供給的問(wèn)題，目前已有的技術(shù)方法是建立太陽(yáng)能充電基站巡線機(jī)器人進(jìn)行充電。該方法是將太陽(yáng)能存儲(chǔ)在儲(chǔ)能蓄電池內(nèi)，當(dāng)巡線機(jī)器人在巡檢的過(guò)程，若能量不足，則到太陽(yáng)能充電基站處進(jìn)行充電，補(bǔ)充能量。
[0006]巡線機(jī)器人在太陽(yáng)能充電基站處充電的過(guò)程中，巡線機(jī)器人上的充電插頭和高壓桿塔上的充電座如何對(duì)接是一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的對(duì)接方法是地面操作人員通過(guò)云臺(tái)攝像機(jī)返回的視頻圖像來(lái)控制巡線機(jī)器人進(jìn)行充電對(duì)接。但由于云臺(tái)攝像機(jī)具有拍攝死角和視頻返回圖像具有延遲的缺點(diǎn)，這種方法很容易造成充電插頭和充電座擠壓損壞的現(xiàn)象發(fā)生，并且該方法常常需要地面觀測(cè)人員進(jìn)行人工調(diào)整，充電對(duì)接過(guò)程效率較低下。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供了一種高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置及方法。[0009]本發(fā)明的控制裝置所采用的技術(shù)方案是:高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置，其特征在于，包括:
小號(hào)側(cè)防震錘和大號(hào)側(cè)防震錘，設(shè)置在地線上，對(duì)稱的分布在C型掛板的兩邊；
太陽(yáng)能板，設(shè)置在高壓線塔的地線橫擔(dān)上；
蓄能蓄電池，設(shè)置在高壓線塔地線橫擔(dān)上；
地線，內(nèi)嵌于懸錘懸錘線夾內(nèi)；
懸錘懸錘線夾，設(shè)置在C型掛板上；
C型掛板，設(shè)置在高壓線塔的地線橫擔(dān)上；
C型掛板小號(hào)側(cè)擋板和C型掛板大號(hào)側(cè)擋板，設(shè)置在C型掛板上；
充電座小號(hào)側(cè)彈簧，充電座大號(hào)側(cè)彈簧，和充電座頂端彈簧，設(shè)置在C型掛板上；c型掛板豎直向下，C型掛板小號(hào)側(cè)擋板和C型掛板大號(hào)側(cè)擋板,對(duì)稱分布在C型掛板的兩側(cè)；
充電座，設(shè)置在充電座小號(hào)側(cè)彈簧，充電座大號(hào)側(cè)彈簧，和充電座頂端彈簧上；
充電座正極銅片和充電座負(fù)極銅片，設(shè)置在充電座兩內(nèi)側(cè)；蓄能蓄電池的正負(fù)兩級(jí)分別與充電座正極銅片和充電座負(fù)極銅片相連接；
充電座磁鋼，設(shè)置在充電座上；
奇臂外擋板和奇臂內(nèi)擋板，設(shè)置在奇臂壓緊支架上；
奇臂外擋板磁鋼，內(nèi)嵌在奇臂外擋板內(nèi)側(cè)；
奇臂內(nèi)擋板磁鋼，內(nèi)嵌在奇臂內(nèi)擋板內(nèi)側(cè)；
奇臂外擋板彈簧和奇臂內(nèi)擋板彈簧，設(shè)置在奇臂壓緊支架上；
奇臂外側(cè)霍爾傳感器和奇臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器，分別內(nèi)嵌于奇臂壓緊支架的兩側(cè)； 奇臂超聲波傳感器，內(nèi)嵌在奇臂壓緊支架外端面；
偶臂外擋板和偶臂內(nèi)擋板，設(shè)置在偶臂壓緊支架上；
偶臂外擋板磁鋼，內(nèi)嵌在偶臂外擋板內(nèi)側(cè)；
偶臂內(nèi)擋板磁鋼，內(nèi)嵌在偶臂內(nèi)擋板內(nèi)側(cè)；
偶臂外擋板彈簧和偶臂內(nèi)擋板彈簧，設(shè)置在偶臂壓緊支架上；
偶臂外側(cè)霍爾傳感器和偶臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器，分別內(nèi)嵌于偶臂壓緊支架的兩側(cè)； 偶臂超聲波傳感器，內(nèi)嵌在偶臂壓緊支架外端面；
奇臂充電插頭座，設(shè)置在奇臂壓緊支架上；
奇臂充電插頭正極銅片和奇臂充電插頭負(fù)極銅片，設(shè)置在奇臂充電插頭兩側(cè)；
奇臂正極銅片應(yīng)變片，設(shè)置在奇臂充電插頭正極銅片上；
奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片，設(shè)置在奇臂充電插頭負(fù)極銅片上；
奇臂充電插頭霍爾傳感器，設(shè)置在奇臂充電插頭的頂端；
偶臂充電插頭座，設(shè)置在偶臂壓緊支架上；
偶臂充電插頭正極銅片和偶臂充電插頭負(fù)極銅片，設(shè)置在偶臂充電插頭兩側(cè)；
偶臂正極銅片應(yīng)變片，設(shè)置在偶臂充電插頭正極銅片上；
偶臂負(fù)極銅片應(yīng)變片，設(shè)置在偶臂充電插頭負(fù)極銅片上；
偶臂充電插頭霍爾傳感器，設(shè)置在偶臂充電插頭的頂端；
奇臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位傳感器和奇臂壓緊機(jī)構(gòu)下限位傳感器，設(shè)置在奇臂支架上； 奇臂壓緊支架，設(shè)置在奇臂支架上； 偶臂壓緊支架，設(shè)置在偶臂支架上；
偶臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位傳感器和偶臂壓緊機(jī)構(gòu)下限位傳感器，設(shè)置在偶臂支架上；
奇臂支架和偶臂支架，一端分別設(shè)置在導(dǎo)軌上，另一端分別與奇臂行走輪和偶臂行走輪連接，所述的奇臂行走輪和偶臂行走輪分別可移動(dòng)地設(shè)置在地線上；
展臂到位傳感器和收臂到位傳感器，設(shè)置在導(dǎo)軌上；
機(jī)箱，設(shè)置在導(dǎo)軌上；
巡線機(jī)器人控制器，設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)部；
巡線機(jī)器人電池，設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)部；
GPS傳感器，設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)部；
繼電器，設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)部；
整流橋，設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)部，奇臂正極銅片和偶臂正極銅片和整流橋一輸入端相連接，奇臂負(fù)極銅片和偶臂負(fù)極銅片與整流橋輸入另一端相連接，整流橋的輸出正負(fù)極通過(guò)繼電器與巡線機(jī)器人電池的正負(fù)極相連接，巡線機(jī)器人控制器控制繼電器的開(kāi)合來(lái)控制是否給巡線機(jī)器人電池充電。
[0010]作為優(yōu)選，所述的太陽(yáng)能板面朝南方，并與高壓線塔的水平面有一定角度。
[0011]作為優(yōu)選，所述的蓄能蓄電池，水平布置在高壓線塔上。
[0012]作為優(yōu)選，所述的地線的鉛垂中心面，懸錘線夾的中心面，和充電座的中心面重
八
口 ο
[0013]作為優(yōu)選，所述的充電座小號(hào)側(cè)彈簧，充電座大號(hào)側(cè)彈簧，和充電座頂端彈簧是3個(gè)剛性很強(qiáng)的彈簧。
[0014]作為優(yōu)選，所述的奇臂外擋板和偶臂外擋板的中間設(shè)置有一個(gè)孔，奇臂超聲波傳感器和偶臂超聲波傳感器產(chǎn)生的超聲波能夠通過(guò)所述的奇臂外擋板和偶臂外擋板。
[0015]作為優(yōu)選，所述的奇臂正極銅片和奇臂負(fù)極銅片對(duì)稱分布在奇臂充電座的兩側(cè)，偶臂正極銅片和偶臂負(fù)極銅片對(duì)稱分布在偶臂充電座的兩側(cè)。
[0016]作為優(yōu)選，所述的奇臂支架和偶臂支架對(duì)稱分布在導(dǎo)軌中垂面兩邊，并沿導(dǎo)軌相向運(yùn)動(dòng)。
[0017]作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)軌的長(zhǎng)度大于充電座到小號(hào)側(cè)防震錘大號(hào)側(cè)錘頭端面或大號(hào)側(cè)防震錘小號(hào)側(cè)錘頭端面之間的距離。
[0018]本發(fā)明的方法所采用的技術(shù)方案是:利用權(quán)利要求1所述的高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置對(duì)高壓線巡線機(jī)器人進(jìn)行自主定位對(duì)接充電的控制方法，其特征在于:巡線機(jī)器人的兩臂的組成結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式是完全一樣的，并且C型掛板的兩邊障礙物也是對(duì)稱分布的，所以高壓線巡線機(jī)器人不管從桿塔大號(hào)側(cè)到桿塔小號(hào)側(cè)方向進(jìn)行充電對(duì)接，還是從桿塔小號(hào)側(cè)到桿塔大號(hào)側(cè)方向進(jìn)行充電對(duì)接，巡線機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)充電對(duì)接的控制方法是一樣，其中巡線機(jī)器人從桿塔小號(hào)側(cè)往桿塔大號(hào)側(cè)方向進(jìn)行自主定位對(duì)接充電的控制方法，包括以下步驟:
步驟1:由所述的GPS傳感器實(shí)時(shí)獲知巡線機(jī)器人的經(jīng)度和緯度信息，配合安裝在巡線機(jī)器人控制器內(nèi)的GIS軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)巡線機(jī)器人的具體位置，并計(jì)算出巡線機(jī)器人相對(duì)于前后桿塔和障礙物的距離；
步驟2:巡線機(jī)器人控制器根據(jù)巡線機(jī)器人與前進(jìn)方向障礙物距離的遠(yuǎn)近來(lái)確定巡線機(jī)器人奇臂行走輪和偶臂行走輪在地線上的行駛速度，當(dāng)距離大于預(yù)定閥值時(shí)巡線機(jī)器人高速行駛，當(dāng)距離小于或等于預(yù)定閥值時(shí)巡線機(jī)器人用中速行駛；
步驟3:當(dāng)巡線機(jī)器人距離前進(jìn)方向障礙物距離在預(yù)定閥值以內(nèi)時(shí)，巡線機(jī)器人控制器應(yīng)根據(jù)所述奇臂超聲波傳感器的信號(hào)是否有信號(hào)跳變，來(lái)控制奇臂行走輪和偶臂行走輪在地線上是否由中速轉(zhuǎn)為低速行駛；
步驟4:根據(jù)奇臂外擋板霍爾傳感器是否發(fā)生信號(hào)跳變，判斷巡線機(jī)器人是否碰上防震錘，巡線機(jī)器人控制器是否使奇臂行走輪和偶臂行走輪停止運(yùn)動(dòng)；
步驟5:巡線機(jī)器人控制器控制奇臂壓緊支架向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)奇臂壓緊支架下限位傳感器是否發(fā)生信號(hào)跳變，判斷奇臂壓緊支架是否到達(dá)最低位置，并控制奇臂壓緊支架停止運(yùn)動(dòng)；
步驟6:巡線機(jī)器人控制器控制奇臂行走輪和偶臂行走輪低速向前運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)偶臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，巡線機(jī)器人控制器控制奇臂行走輪和偶臂行走輪停止運(yùn)動(dòng)；
步驟7:巡線機(jī)器人控制器控制奇臂壓緊支架向上運(yùn)動(dòng)，以及偶臂壓緊支架向下運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂壓緊支架上限位傳感器和偶臂壓緊支架下限位傳感器的信號(hào)是否發(fā)生電平跳變，當(dāng)奇臂壓緊支架上限位傳感器發(fā)生信號(hào)跳變時(shí)，控制奇臂壓緊支架停止運(yùn)動(dòng)，當(dāng)偶臂壓緊支架下限位傳感器發(fā)生信號(hào)跳變時(shí)，控制偶臂壓緊支架停止運(yùn)動(dòng)；
步驟8:巡線機(jī)器人控制器控制奇臂行走輪和偶臂行走輪低速向前運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂外側(cè)霍爾傳感器是否有信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，控制奇臂行走輪和偶臂行走輪停止運(yùn)動(dòng)，并認(rèn)為巡線機(jī)器人已碰檢C型掛板小號(hào)側(cè)擋板；
步驟9:巡線機(jī)器人控制器控制奇臂支架和偶臂支架沿導(dǎo)軌收臂運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)收臂到位傳感器的信號(hào)是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，則奇臂支架和偶臂支架收臂到位，偶臂支架也通過(guò)了小號(hào)側(cè)防震錘；
步驟10:巡線機(jī)器人控制器控制偶臂壓緊支架向上運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)偶臂壓緊支架上限位傳感器信號(hào)是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，停止偶臂壓緊支架向上運(yùn)動(dòng)；
步驟11:巡線機(jī)器人控制器控制奇臂支架和偶臂支架沿導(dǎo)軌展臂運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)偶臂外擋板霍爾傳感器是否有信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，偶臂外擋板碰檢小號(hào)側(cè)防震錘，巡線機(jī)器人控制器停止展臂運(yùn)動(dòng)；
步驟12:巡線機(jī)器人控制器控制奇臂壓緊支架向下運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂壓緊支架下限位傳感器信號(hào)是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，停止奇臂壓緊支架向下運(yùn)動(dòng)；
步驟13:巡線機(jī)器人控制器控制奇臂支架和偶臂支架沿導(dǎo)軌展臂運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)距離為奇臂充電插頭中心面到充電座中心面之間的距離；
步驟14:巡線機(jī)器人控制器控制奇臂壓緊支架向上運(yùn)動(dòng)，以力矩控制的模式，設(shè)定力矩電流為，當(dāng)電流到位后，奇臂壓緊支架停止運(yùn)動(dòng)；
步驟15:檢測(cè)奇臂正極銅片應(yīng)變片和奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片的信號(hào)變化情況；
步驟16:若奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片和奇臂正極銅片應(yīng)變片同時(shí)有信號(hào)變化，則檢測(cè)奇臂充電插頭霍爾傳感器信號(hào)是否發(fā)生信號(hào)跳變？
若發(fā)生信號(hào)跳變，則充電座和奇臂充電插頭對(duì)接完成，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行所述的步驟19 ； 若沒(méi)有發(fā)生信號(hào)跳變，則巡線機(jī)器人控制器控制奇臂壓緊支架向下運(yùn)動(dòng)，使充電座與奇臂充電插頭松開(kāi)，然后以力矩模式控制奇臂壓緊支架向上運(yùn)動(dòng)，力矩電流為上次力矩電流的80%，當(dāng)電流到位后，奇臂壓緊支架停止運(yùn)動(dòng)，再回轉(zhuǎn)執(zhí)行所述的步驟15 ；
步驟17:若奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片先有信號(hào)變化，則巡線機(jī)器人控制器控制奇臂支架和偶臂支架沿導(dǎo)軌展臂運(yùn)動(dòng)，直到奇臂正極銅片應(yīng)變片有信號(hào)變化，則停止展臂運(yùn)動(dòng)，并記錄展臂運(yùn)動(dòng)的距離4,然后以位置模式控制奇臂支架和偶臂支架沿導(dǎo)軌收臂運(yùn)動(dòng)，設(shè)置位置運(yùn)動(dòng)距離為4 /2，然后回轉(zhuǎn)執(zhí)行所述的步驟14-15;
步驟18:若奇臂正極銅片應(yīng)變片先有信號(hào)變化，則巡線機(jī)器人控制器控制奇臂支架和偶臂支架沿導(dǎo)軌收臂運(yùn)動(dòng)，直到奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片有信號(hào)變化，則停止收臂運(yùn)動(dòng)，并記錄收臂運(yùn)動(dòng)的距離螞，然后以位置模式控制奇臂支架和偶臂支架沿導(dǎo)軌收臂運(yùn)動(dòng)，設(shè)置位置運(yùn)動(dòng)距離為4?/2，然后回轉(zhuǎn)執(zhí)行所述的步驟14-15;
步驟19:當(dāng)充電座和奇臂充電插頭對(duì)接完成后，巡線機(jī)器人控制器控制整流橋的正極和負(fù)極輸出與巡線機(jī)器人電池的正極和負(fù)極相連機(jī)，使儲(chǔ)能蓄電池給巡線機(jī)器人電池充電。
[0019]作為優(yōu)選，步驟2中所述的預(yù)定閥值為20m。
[0020]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.可以通過(guò)GPS傳感器，GIS技術(shù),結(jié)合超聲波傳感器和霍爾傳感器相融合的方法,控制機(jī)器人在自主充電對(duì)接過(guò)程中的運(yùn)行速度，提高了機(jī)器人自主充電對(duì)接的效率；
2.利用高壓輸電線路上固有的金具作為自主充電對(duì)接過(guò)程中的定位參考，降低了自主充電對(duì)接裝置的復(fù)雜度；
3.自主充電對(duì)接方法，采用了速度模式，力矩模式，位置模式三種運(yùn)動(dòng)模式，有效的避免了在自主充電對(duì)接過(guò)程中對(duì)`充電座和充電插頭的損壞；
4.充電插頭電極銅片上設(shè)置了應(yīng)變片，通過(guò)檢測(cè)應(yīng)變片上信號(hào)變化的先后順序，有效判斷充電插頭和充電座是否完全對(duì)中，有效的避免了因充電插頭和充電座未較好接觸而產(chǎn)生電弧火花的現(xiàn)象發(fā)生；
5.通過(guò)檢測(cè)充電插頭上霍爾傳感器是否有信號(hào)跳變，來(lái)確定充電插頭和充電座是否對(duì)接成功，使充電對(duì)接過(guò)程具有信息反饋的能力；
6.該自主充電對(duì)接過(guò)程，無(wú)需人工干預(yù)，無(wú)需巡線機(jī)器人機(jī)載其他設(shè)備參與，無(wú)需干預(yù)巡線機(jī)器人正常巡線工作。
[0021]
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1:為本發(fā)明實(shí)施例的自主定位對(duì)接充電的控制裝置示意圖。
[0023]圖2:為本發(fā)明實(shí)施例的奇臂充電插頭和充電座細(xì)節(jié)圖。
[0024]圖3:為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)器人自主定位對(duì)接充電過(guò)程在桿塔間運(yùn)行的速度控制圖。
[0025]圖4:為本發(fā)明實(shí)施例的奇臂充電插頭負(fù)極銅片先接觸充電座自主對(duì)接調(diào)整圖。
[0026]圖5:為本發(fā)明實(shí)施例的奇臂充電插頭正極銅片先接觸充電座自主對(duì)接調(diào)整圖。
[0027]圖6:為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)器人充電對(duì)接自主定位流程圖。[0028]
具體實(shí)施例
[0029]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0030]請(qǐng)見(jiàn)圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，本發(fā)明的控制裝置所采用的技術(shù)方案是:一種高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置，包括:小號(hào)側(cè)防震錘I和大號(hào)側(cè)防震錘64，設(shè)置在地線63上，對(duì)稱的分布在C型掛板51的兩邊；太陽(yáng)能板49，設(shè)置在高壓線塔62的地線橫擔(dān)上，太陽(yáng)能板49面朝南方，并與高壓線塔62的水平面有一定角度；蓄能蓄電池50，水平設(shè)置在高壓線塔62地線橫擔(dān)上；地線63，內(nèi)嵌于懸錘懸錘線夾52內(nèi)；
懸錘懸錘線夾52，設(shè)置在C型掛板51上；C型掛板51，設(shè)置在高壓線塔62的地線橫擔(dān)
上;
C型掛板小號(hào)側(cè)擋板53和C型掛板大號(hào)側(cè)擋板61,設(shè)置在C型掛板51上；充電座小號(hào)側(cè)彈簧55,充電座大號(hào)側(cè)彈簧60,和充電座頂端彈簧54,設(shè)置在C型掛板上；C型掛板51豎直向下，C型掛板小號(hào)側(cè)擋板53和C型掛板大號(hào)側(cè)擋板61,對(duì)稱分布在C型掛板51的兩側(cè)；充電座小號(hào)側(cè)彈簧55,充電座大號(hào)側(cè)彈簧60,和充電座頂端彈簧54是3個(gè)剛性很強(qiáng)的彈簧，在微弱的外界干擾下，充電座56不會(huì)相對(duì)于C型掛板51相對(duì)移動(dòng),可認(rèn)為充電座56與C型掛板51剛性連接；在較大的外界作用下，充電座小號(hào)側(cè)彈簧55，充電座大號(hào)側(cè)彈簧60，和充電座頂端彈簧54能夠緩沖外界較大載荷對(duì)C型掛板51的影響；充電座56，設(shè)置在充電座小號(hào)側(cè)彈簧55，充電座大號(hào)側(cè)彈簧60，和充電座頂端彈簧54上，地線63的鉛垂中心面，懸錘線夾52的中心面，`和充電座56的中心面重合；充電座正極銅片59和充電座負(fù)極銅片57，設(shè)置在充電座56兩內(nèi)側(cè)；蓄能蓄電池50的正負(fù)兩級(jí)分別與充電座正極銅片59和充電座負(fù)極銅片57相連接；充電座磁鋼58，設(shè)置在充電座56上；奇臂外擋板44和奇臂內(nèi)擋板33，設(shè)置在奇臂壓緊支架40上；奇臂外擋板磁鋼42，內(nèi)嵌在奇臂外擋板44內(nèi)側(cè)；奇臂內(nèi)擋板磁鋼35,內(nèi)嵌在奇臂內(nèi)擋板33內(nèi)側(cè)；奇臂外擋板彈簧43和奇臂內(nèi)擋板彈簧34,設(shè)置在奇臂壓緊支架40上；奇臂外側(cè)霍爾傳感器41和奇臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器36，分別內(nèi)嵌于奇臂壓緊支架40的兩側(cè)；奇臂超聲波傳感器45，內(nèi)嵌在奇臂壓緊支架40外端面；偶臂外擋板6和偶臂內(nèi)擋板20，設(shè)置在偶臂壓緊支架5上；偶臂外擋板磁鋼8，內(nèi)嵌在偶臂外擋板6內(nèi)側(cè)；偶臂內(nèi)擋板磁鋼21，內(nèi)嵌在偶臂內(nèi)擋板20內(nèi)側(cè)；偶臂外擋板彈簧7和偶臂內(nèi)擋板彈簧23，設(shè)置在偶臂壓緊支架5上；偶臂外側(cè)霍爾傳感器9和偶臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器22，分別內(nèi)嵌于偶臂壓緊支架5的兩側(cè)；偶臂超聲波傳感器10，內(nèi)嵌在偶臂壓緊支架5外端面；奇臂外擋板44和偶臂外擋板6的中間設(shè)置有一個(gè)孔，奇臂超聲波傳感器45和偶臂超聲波傳感器10產(chǎn)生的超聲波能夠通過(guò)奇臂外擋板44和偶臂外擋板6 ;奇臂充電插頭座46，設(shè)置在奇臂壓緊支架40上；奇臂充電插頭正極銅片48和奇臂充電插頭負(fù)極銅片31，對(duì)稱設(shè)置在奇臂充電插頭46兩側(cè)；奇臂正極銅片應(yīng)變片47，設(shè)置在奇臂充電插頭正極銅片48上；奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片30，設(shè)置在奇臂充電插頭負(fù)極銅片31上；
奇臂充電插頭霍爾傳感器29，設(shè)置在奇臂充電插頭46的頂端；偶臂充電插頭座24，設(shè)置在偶臂壓緊支架5上；偶臂充電插頭正極銅片25和偶臂充電插頭負(fù)極銅片4，對(duì)稱設(shè)置在偶臂充電插頭24兩側(cè)；偶臂正極銅片應(yīng)變片26，設(shè)置在偶臂充電插頭正極銅片25上；偶臂負(fù)極銅片應(yīng)變片3，設(shè)置在偶臂充電插頭負(fù)極銅片4上；偶臂充電插頭霍爾傳感器27，設(shè)置在偶臂充電插頭24的頂端；奇臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位傳感器32和奇臂壓緊機(jī)構(gòu)下限位傳感器39，設(shè)置在奇臂支架38上；奇臂壓緊支架40，設(shè)置在奇臂支架38上；偶臂壓緊支架5，設(shè)置在偶臂支架13上；偶臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位傳感器11和偶臂壓緊機(jī)構(gòu)下限位傳感器12，設(shè)置在偶臂支架13上；奇臂支架38和偶臂支架13，一端分別設(shè)置在導(dǎo)軌14上，另一端分別與奇臂行走輪28和偶臂行走輪2連接，奇臂行走輪28和偶臂行走輪2分別可移動(dòng)地設(shè)置在地線63上；奇臂支架38和偶臂支架13對(duì)稱分布在導(dǎo)軌14中垂面兩邊，并沿導(dǎo)軌14相向運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)軌14的長(zhǎng)度大于充電座56到小號(hào)側(cè)防震錘I大號(hào)側(cè)錘頭端面或大號(hào)側(cè)防震錘64小號(hào)側(cè)錘頭端面之間的距離；展臂到位傳感器37和收臂到位傳感器19，設(shè)置在導(dǎo)軌14上；機(jī)箱65,設(shè)置在導(dǎo)軌14上；巡線機(jī)器人控制器16,設(shè)置在機(jī)箱65內(nèi)部；巡線機(jī)器人電池15，設(shè)置在機(jī)箱65內(nèi)部；GPS傳感器17，設(shè)置在機(jī)箱65內(nèi)部；繼電器18，設(shè)置在機(jī)箱65內(nèi)部；整流橋66，設(shè)置在機(jī)箱65內(nèi)部，奇臂正極銅片48和偶臂正極銅片25和整流橋66 —輸入端相連接，奇臂負(fù)極銅片31和偶臂負(fù)極銅片4與整流橋66輸入另一端相連接，整流橋66的輸出正負(fù)極通過(guò)繼電器18與巡線機(jī)器人電池15的正負(fù)極相連接，巡線機(jī)器人控制器16控制繼電器18的開(kāi)合來(lái)控制是否給巡線機(jī)器人電池15充電。
[0031]本實(shí)施例的奇臂充電插頭霍爾傳感器29或偶臂充電插頭霍爾傳感器27和充電座磁鋼58接觸時(shí)，奇臂充電座霍爾傳感器29或偶臂充電插頭霍爾傳感器27將產(chǎn)生電平跳變。同樣，當(dāng)奇臂外側(cè)霍爾傳感器41，奇臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器36，偶臂外側(cè)霍爾傳感器9，和偶臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器22，分別與奇臂外擋板磁鋼42，奇臂內(nèi)擋板磁鋼35，偶臂外擋板磁鋼8，和偶臂內(nèi)擋板磁鋼21接觸時(shí)，均會(huì)產(chǎn)生電平跳變。
[0032]本實(shí)施例的奇臂外擋板44和奇臂內(nèi)擋板33可繞奇臂壓緊支架40轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0033]本實(shí)施例的偶臂外擋板6和偶臂內(nèi)擋板20可繞偶臂壓緊支架5轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0034]本實(shí)施例的偶臂外擋板彈簧7，偶臂內(nèi)擋板彈簧23，和奇臂外擋板彈簧43，會(huì)隨著偶臂外擋板6，偶臂內(nèi)擋板20，奇臂外擋板44和奇臂內(nèi)擋板33前是否碰到障礙物而伸縮。
[0035]當(dāng)偶臂外擋板6和偶臂內(nèi)擋板20與偶臂壓緊輪支架5貼合時(shí)，偶臂外擋板磁鋼8和偶臂內(nèi)擋板磁鋼21分別與偶臂外側(cè)霍爾傳感器9和偶臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器22貼合。
[0036]當(dāng)奇臂外擋板44和奇臂內(nèi)擋板33與奇臂壓緊輪支架46貼合時(shí)，奇臂外擋板磁鋼42和奇臂內(nèi)擋板磁鋼35分別與奇臂外側(cè)霍爾傳感器41和奇臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器36貼合。
[0037]當(dāng)奇臂超聲波傳感器45和偶臂超聲波傳感器10前方2米左右有障礙物時(shí)，奇臂超聲波傳感器45和偶臂超聲波傳感器10將產(chǎn)生電平跳變。
[0038]本實(shí)施例的奇臂充電插頭座46和偶臂充電插頭座24分別在奇臂壓緊支架40和偶臂壓緊支架5的正中間，當(dāng)壓緊支架擺動(dòng)時(shí)，充電插頭的擺動(dòng)量不會(huì)很大。
[0039]本實(shí)施例的當(dāng)奇臂正極銅片應(yīng)變片48，奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片31，偶臂正極銅片應(yīng)變片25，和偶臂負(fù)極銅片應(yīng)變片4受到壓力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電平信號(hào)。
[0040]本實(shí)施例的巡線機(jī)器人控制器16能夠控制奇臂壓緊支架40和偶臂壓緊支架5分別可沿奇臂支架38和偶臂支架13上下移動(dòng)。
[0041]本實(shí)施例的奇臂壓緊支架40和偶臂壓緊支架5分別在奇臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位和偶臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位位置時(shí)，奇臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位傳感器32和偶臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位傳感器11信號(hào)產(chǎn)生電平跳變，奇臂壓緊支架40和偶臂壓緊支架5處于剛剛與地線63接觸的狀態(tài)，使偶臂行走輪28和奇臂新走輪2不會(huì)脫線，保證巡線機(jī)器人安全。
[0042]本實(shí)施例的奇臂壓緊支架40和偶臂壓緊支架5分別在奇臂壓緊機(jī)構(gòu)下限位和偶臂壓緊機(jī)構(gòu)下限位位置時(shí)，奇臂壓緊機(jī)構(gòu)下限位傳感器39和偶臂壓緊機(jī)構(gòu)下限位傳感器12信號(hào)產(chǎn)生電平跳變，巡線機(jī)器人能夠通過(guò)防震錘等障礙物。
[0043]本實(shí)施例的展臂到位傳感器37安裝在導(dǎo)軌14的一端，當(dāng)展臂到位傳感器37信號(hào)發(fā)生電平跳變時(shí)，奇臂支架38和偶臂支架13之間的距離最長(zhǎng)，距離約等于導(dǎo)軌長(zhǎng)度。
[0044]本實(shí)施例的收臂到位傳感器19安裝在導(dǎo)軌14的中間，當(dāng)收臂到位傳感器37信號(hào)發(fā)生電平跳變時(shí)，奇臂支架38和偶臂支架13之間的距離最短。
[0045]請(qǐng)見(jiàn)圖6，本發(fā)明的方法所采用的技術(shù)方案是:一種高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制方法，巡線機(jī)器人的兩臂的組成結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式是完全一樣的，并且C型掛板51的兩邊障礙物也是對(duì)稱分布的，所以高壓線巡線機(jī)器人不管從桿塔大號(hào)側(cè)到桿塔小號(hào)側(cè)方向進(jìn)行充電對(duì)接，還是從桿塔小號(hào)側(cè)到桿塔大號(hào)側(cè)方向進(jìn)行充電對(duì)接，巡線機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)充電對(duì)接的控制方法是一樣，其中巡線機(jī)器人從桿塔小號(hào)側(cè)往桿塔大號(hào)側(cè)方向進(jìn)行自主定位對(duì)接充電的控制方法，包括以下步驟:
步驟1:由GPS傳感器17實(shí)時(shí)獲知巡線機(jī)器人的經(jīng)度和緯度信息，配合安裝在巡線機(jī)器人控制器16內(nèi)的GIS軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)巡線機(jī)器人的具體位置，并計(jì)算出巡線機(jī)器人相對(duì)于前后桿塔和障礙物的距離；
步驟2:巡線機(jī)器人控制器16根據(jù)巡線機(jī)器人與前進(jìn)方向障礙物距離的遠(yuǎn)近來(lái)確定巡線機(jī)器人奇臂行走輪28和偶臂行走輪2在地線63上的行駛速度，當(dāng)距離大于預(yù)定閥值時(shí)巡線機(jī)器人高速行駛，當(dāng)距離小于或等于預(yù)定閥值時(shí)巡線機(jī)器人用中速行駛，本實(shí)施例的預(yù)定閥值為20m;
步驟3:當(dāng)巡線機(jī)器人距離前進(jìn)方向障礙物距離在預(yù)定閥值以內(nèi)時(shí)，巡線機(jī)器人控制器16應(yīng)根據(jù)所述奇臂超聲波傳感器45的信號(hào)是否有信號(hào)跳變，來(lái)控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2在地線63上是否由中速轉(zhuǎn)為低速行駛；
步驟4:根據(jù)奇臂外擋板霍爾傳感器41是否發(fā)生信號(hào)跳變，判斷巡線機(jī)器人是否碰上防震錘，巡線機(jī)器人控制器16是否使奇臂行走輪28和偶臂行走輪2停止運(yùn)動(dòng)；
步驟5:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂壓緊支架40向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)奇臂壓緊支架下限位傳感器39是否發(fā)生信號(hào)跳變，判斷奇臂壓緊支架40是否到達(dá)最低位置，并控制奇臂壓緊支架40停止運(yùn)動(dòng)；
步驟6:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2低速向前運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)偶臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器22是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2停止運(yùn)動(dòng)；
步驟7:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂壓緊支架40向上運(yùn)動(dòng)，以及偶臂壓緊支架5向下運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂壓緊支架上限位傳感器32和偶臂壓緊支架下限位傳感器12的信號(hào)是否發(fā)生電平跳變，當(dāng)奇臂壓緊支架上限位傳感器32發(fā)生信號(hào)跳變時(shí)，控制奇臂壓緊支架40停止運(yùn)動(dòng)，當(dāng)偶臂壓緊支架下限位傳感器12發(fā)生信號(hào)跳變時(shí)，控制偶臂壓緊支架停止運(yùn)動(dòng)；
步驟8:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2低速向前運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂外側(cè)霍爾傳感器41是否有信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2停止運(yùn)動(dòng)，并認(rèn)為巡線機(jī)器人已碰檢C型掛板小號(hào)側(cè)擋板53 ；
步驟9:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14收臂運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)收臂到位傳感器的信號(hào)是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，則奇臂支架38和偶臂支架13收臂到位，偶臂支架13也通過(guò)了小號(hào)側(cè)防震錘I ;
步驟10:巡線機(jī)器人控制器16控制偶臂壓緊支架5向上運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)偶臂壓緊支架上限位傳感器11信號(hào)是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，停止偶臂壓緊支架5向上運(yùn)動(dòng)；步驟11:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14展臂運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)偶臂外擋板霍爾傳感器9是否有信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，偶臂外擋板6碰檢小號(hào)側(cè)防震錘I，巡線機(jī)器人控制器16停止展臂運(yùn)動(dòng)；
步驟12:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂壓緊支架40向下運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂壓緊支架下限位傳感器39信號(hào)是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，停止奇臂壓緊支架40向下運(yùn)動(dòng)；步驟13:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14展臂運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)距離為奇臂充電插頭48中心面到充電座56中心面之間的距離；
步驟14:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂壓緊支架40向上運(yùn)動(dòng)，以力矩控制的模式，設(shè)定力矩電流為，當(dāng)電流到位后，奇臂壓緊支架40停止運(yùn)動(dòng)；
步驟15:檢測(cè)奇臂正極銅片應(yīng)變片48和奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片31的信號(hào)變化情況；步驟16:若奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片31和奇臂正極銅片應(yīng)變片48同時(shí)有信號(hào)變化，則檢測(cè)奇臂充電插頭霍爾傳感器29信號(hào)是否發(fā)生信號(hào)跳變？
若發(fā)生信號(hào)跳變，則充電座56和奇臂充電插頭48對(duì)接完成，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟19 ；
若沒(méi)有發(fā)生信號(hào)跳變，則巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂壓緊支架46向下運(yùn)動(dòng)，使充電座56與奇臂充電插頭48松開(kāi),然后以力矩模式控制奇臂壓緊支架40向上運(yùn)動(dòng),力矩電流為上次力矩電流的80%，當(dāng)電流到位后，奇臂壓緊支架40停止運(yùn)動(dòng)，再回轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟15 ；步驟17:若奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片31先有信號(hào)變化，則巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14展臂運(yùn)動(dòng)，直到奇臂正極銅片應(yīng)變片48有信號(hào)變化，則停止展臂運(yùn)動(dòng)，并記錄展臂運(yùn)動(dòng)的距離4，然后以位置模式控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14收臂運(yùn)動(dòng)，設(shè)置位置運(yùn)動(dòng)距離為4 /2，然后回轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟14-15 ；
步驟18:若奇臂正極銅片應(yīng)變片48先有信號(hào)變化，則巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14收臂運(yùn)動(dòng)，直到奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片48有信號(hào)變化，則停止收臂運(yùn)動(dòng)，并記錄收臂運(yùn)動(dòng)的距離螞，然后以位置模式控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14收臂運(yùn)動(dòng)，設(shè)置位置運(yùn)動(dòng)距離為4 /2，然后回轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟14-15 ；
步驟19:當(dāng)充電座56和奇臂充電插頭48對(duì)接完成后，巡線機(jī)器人控制器16控制整流橋66的正極和負(fù)極輸出與巡線機(jī)器人電池15的正極和負(fù)極相連機(jī)，使儲(chǔ)能蓄電池50給巡線機(jī)器人電池15充電。
[0046]本實(shí)施例的巡線機(jī)器人控制器16內(nèi)安裝了 GIS軟件，建立了巡檢的高壓輸電線路的信息系統(tǒng)，GPS傳感器17能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)巡線機(jī)器人的具體位置，巡線機(jī)器人控制器16能夠控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14收臂和展臂運(yùn)動(dòng)。
[0047]本實(shí)施例的巡線機(jī)器人在檔段間行走時(shí)，奇臂壓緊支架40和偶臂壓緊支架5處在奇臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位和偶臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位位置處，奇臂外擋板46，奇臂內(nèi)擋板33，偶臂外擋板6，和偶臂內(nèi)擋板20能碰檢到防震錘，C型掛板小號(hào)側(cè)擋板53和C型掛板大號(hào)側(cè)擋板61，奇臂超聲波傳感器45和偶臂超聲波傳感器10發(fā)出的超聲波信號(hào)能發(fā)送到防震錘端面，從而使超聲波傳感器的信號(hào)發(fā)生電平跳變。
[0048]本實(shí)施例的巡線機(jī)器人控制器16可以控制奇臂行走輪28，偶臂行走輪2，奇臂壓緊機(jī)架46，偶臂壓緊機(jī)架5，收臂和展臂運(yùn)動(dòng)按速度模式，力矩模式，和位置模式三種運(yùn)動(dòng)模式運(yùn)動(dòng)，一般不特殊說(shuō)明，巡線機(jī)器人控制器16按速度模式進(jìn)行控制。在充電座56和奇臂充電插頭48進(jìn)行對(duì)接的過(guò)程中，偶臂外側(cè)擋板33應(yīng)緊貼著小號(hào)側(cè)防震錘I的左邊錘頭端面。一方面，防止在充電對(duì)接的過(guò)程中，巡線機(jī)器人因?yàn)榕急蹓壕o支架5壓底線63的壓緊力不夠產(chǎn)生滑動(dòng)，另一方面，為巡線機(jī)器人在充電對(duì)接過(guò)程中，提供定位基準(zhǔn)參考面。
[0049]本實(shí)施例當(dāng)奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片31和奇臂正極銅片應(yīng)變片48同時(shí)有信號(hào)變化，而奇臂充電插頭霍爾傳感器29信號(hào)沒(méi)有發(fā)生信號(hào)跳變，很大原因是設(shè)置的力矩電流太大，奇臂壓緊支架40在力矩模式向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，將充電座56旁的彈簧壓變形，所以應(yīng)設(shè)小力矩模式下的力矩電流，再重新進(jìn)行充電對(duì)接。
[0050]本發(fā)明的工作流程是:
步驟1:檢測(cè)上述充電對(duì)接自主定位裝置是否各部分正常，具體包括:巡線機(jī)器人控制器16能否有效控制奇臂行走輪28、偶臂行走輪2、奇臂壓緊支架40，偶臂壓緊支架5、奇臂支架38、偶臂支架13正常運(yùn)動(dòng)。巡線機(jī)器人控制器16能否控制繼電器18正常開(kāi)合。GPS傳感器17能否返回巡線機(jī)器人的經(jīng)度和緯度信息，并根據(jù)GIS軟件，獲知巡線機(jī)器人的具體位置。將奇臂內(nèi)檔板33和奇臂外擋板44貼近奇臂壓緊支架40，檢測(cè)奇臂外測(cè)霍爾傳感器41和奇臂內(nèi)側(cè)傳感器36是否有信號(hào)跳變。將偶臂內(nèi)檔板20和偶臂外擋板6貼近偶臂壓緊支架5，檢測(cè)偶臂外測(cè)霍爾傳感器8和偶臂內(nèi)側(cè)傳感器22是否有信號(hào)跳變。檢測(cè)奇臂充電插頭霍爾傳感器29和偶臂充電插頭霍爾傳感器27在貼近充電座磁鋼58時(shí)，是否有信號(hào)跳變。檢測(cè)奇臂超聲波傳感器45和偶臂超聲波傳感器10前方遇到障礙物時(shí)是否有信號(hào)跳變。檢測(cè)奇臂正極銅片應(yīng)變片47、奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片30、偶臂正極銅片應(yīng)變片26和偶臂負(fù)極銅片應(yīng)變片3受力后是否有信號(hào)變化。檢測(cè)展臂到位傳感器37、收臂到位傳感器19、奇臂壓緊支架上限位傳感器32、奇臂壓緊支架下限位傳感器39、偶臂壓緊支架上限位傳感器11、和偶臂壓緊支架下限位傳感器12是否有信號(hào)跳變。一切部件工作正常后，進(jìn)行下一步驟；
步驟2:通過(guò)地面基站發(fā)送巡線機(jī)器人充電指令，巡線機(jī)器人根據(jù)GPS傳感器17獲取所在位置的經(jīng)度和緯度信息，根據(jù)GIS軟件，得到巡線機(jī)器人在地線63的具體位置，并計(jì)算出巡線機(jī)器人相對(duì)于前后桿塔和障礙物的距離?，F(xiàn)以巡線機(jī)器人在檔段中間，從小號(hào)側(cè)桿塔往大號(hào)側(cè)桿塔方向行駛，在行駛的過(guò)程中，奇臂壓緊支架和偶臂壓緊支架分別在奇臂壓緊支架上限位位置和偶臂壓緊支架上限位位置處；
步驟3:當(dāng)巡線機(jī)器人距離前進(jìn)方向障礙物距離大于20m時(shí)，巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2在地線63上高速行駛；
步驟4:當(dāng)巡線機(jī)器人距離前進(jìn)方向障礙物距離不大于20m時(shí)，巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2在地線63上中速行駛；
步驟5:檢測(cè)奇臂超聲波傳感器45是否有信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2在地線63上低速行駛；
步驟6:檢測(cè)奇臂外側(cè)霍爾傳感器41是否有信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2停止運(yùn)動(dòng)；
步驟7:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂壓緊支架40向下運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂壓緊支架下限位傳感器39是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，控制奇臂壓緊支架40停止運(yùn)動(dòng)；
步驟8:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2低速向前運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)偶臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器22是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2停止運(yùn)動(dòng)；
步驟9:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂壓緊支架40向上運(yùn)動(dòng)，以及偶臂壓緊支架5向下運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂壓緊支架上限位傳感器32和偶臂壓緊支架下限位傳感器12的信號(hào)是否發(fā)生電平跳變，當(dāng)奇臂壓緊支架上限位傳感器32發(fā)生信號(hào)跳變時(shí)，控制奇臂壓緊支架40停止運(yùn)動(dòng)，當(dāng)偶臂壓緊支架下限位傳感器12發(fā)生信號(hào)跳變時(shí)，控制偶臂壓緊支架停止運(yùn)動(dòng)；
步驟10:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2低速向前運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂外側(cè)霍爾傳感器41是否有信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，控制奇臂行走輪28和偶臂行走輪2停止運(yùn)動(dòng)，并認(rèn)為巡線機(jī)器人已碰檢C型掛板小號(hào)側(cè)擋板53 ；
步驟11:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14收臂運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)收臂到位傳感器19是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，則奇臂支架38和偶臂支架13收臂到位，偶臂支架13也通過(guò)了小號(hào)側(cè)防震錘I ;
步驟12:巡線機(jī)器人控制器16控制偶臂壓緊支架5向上運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)偶臂壓緊支架上限位傳感器11是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，停止偶臂壓緊支架5向上運(yùn)動(dòng)；
步驟13:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14展臂運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)偶臂外擋板霍爾傳感器9是否有信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，偶臂外擋板6碰檢小號(hào)側(cè)防震錘I，巡線機(jī)器人控制器16停止展臂運(yùn)動(dòng)；
步驟14:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂壓緊支架40向下運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂壓緊支架下限位傳感器39是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，停止奇臂壓緊支架40向下運(yùn)動(dòng)；
步驟15:巡線機(jī)器人控制器16以位置模式控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14展臂運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)距離為奇臂充電插頭48中心面到充電座56中心面之間的距離；
步驟16:巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂壓緊支架40向上運(yùn)動(dòng)，以力矩模式，設(shè)定力矩電流為，當(dāng)電流到位后，奇臂壓緊支架40停止運(yùn)動(dòng)；
步驟17:檢測(cè)奇臂正極銅片應(yīng)變片48和奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片31的信號(hào)變化情況；步驟18:若奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片31和奇臂正極銅片應(yīng)變片48同時(shí)有信號(hào)變化，則檢測(cè)奇臂充電插頭霍爾傳感器29是否發(fā)生信號(hào)跳變，若發(fā)生信號(hào)跳變，則充電座56和奇臂充電插頭48對(duì)接完成，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下述步驟23 ；
步驟18:若沒(méi)有發(fā)生信號(hào)跳變；
步驟19:巡線機(jī)器人控制器16以位置模式控制奇臂壓緊支架46向下運(yùn)動(dòng)4使充電座56與奇臂充電插頭48松開(kāi)，然后以力矩模式控制奇臂壓緊支架40向上運(yùn)動(dòng)，力矩電流為上次力矩電流的80%，當(dāng)電流到位后，奇臂壓緊支架40停止運(yùn)動(dòng)，再進(jìn)行步驟17 ；
步驟20:若奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片31和奇臂正極銅片應(yīng)變片48同時(shí)有信號(hào)變化，而奇臂充電插頭霍爾傳感器29仍沒(méi)有信號(hào)，則進(jìn)行步驟19，直到奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片31和奇臂正極銅片應(yīng)變片48不同時(shí)有信號(hào)變化；
步驟21:若奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片31先有信號(hào)變化，則巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14展臂運(yùn)動(dòng)，直到奇臂正極銅片應(yīng)變片48有信號(hào)變化，則停止展臂運(yùn)動(dòng)，并記錄展臂運(yùn)動(dòng)的距離4，然后以位置模式控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14收臂運(yùn)動(dòng)，設(shè)置位置運(yùn)動(dòng)距離為4 2,然后重復(fù)步驟16-17 ；
步驟22:若奇臂正極銅片應(yīng)變片48先有信號(hào)變化，則巡線機(jī)器人控制器16控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14收臂運(yùn)動(dòng)，直到奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片48有信號(hào)變化，則停止收臂運(yùn)動(dòng)，并記錄收臂運(yùn)動(dòng)的距離螞，然后以位置模式控制奇臂支架38和偶臂支架13沿導(dǎo)軌14收臂運(yùn)動(dòng)，設(shè)置位置運(yùn)動(dòng)距離為禹/2，然后重復(fù)步驟16-17 ；
步驟23:當(dāng)充電座56和奇臂充電插頭48對(duì)接完成后，巡線機(jī)器人控制器16控制整流橋66的正極和負(fù)極輸出與巡線機(jī)器人電池15的正極和負(fù)極相連機(jī)，使儲(chǔ)能蓄電池50給巡線機(jī)器人電池15充電；
步驟24:當(dāng)巡線機(jī)器人在任一步驟中接收到停止命令時(shí)，巡線機(jī)器人立即剎車并暫停所有檢測(cè)與控制策略，等待地面基站發(fā)出其他控制指令。
[0051]盡管本文較多地使用了小號(hào)側(cè)防震錘1、偶臂行走輪2、偶臂負(fù)極銅片應(yīng)變片3、偶臂充電插頭負(fù)極銅片4、偶臂壓緊支架5、偶臂外擋板6、偶臂外擋板彈簧7、偶臂外側(cè)磁鋼8、偶臂外側(cè)霍爾傳感器9、偶臂超聲波傳感器10、偶臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位傳感器11、偶臂壓緊機(jī)構(gòu)下限位傳感器12、偶臂支架13、導(dǎo)軌14、巡線機(jī)器人電池15、巡線機(jī)器人控制器16、GPS傳感器17、繼電器18、收臂到位傳感器19、偶臂內(nèi)擋板20、偶臂內(nèi)擋板磁鋼21、偶臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器22、偶臂內(nèi)擋板彈簧23、偶臂充電插頭座24、偶臂充電插頭正極銅片25、偶臂正極銅片應(yīng)變片26、偶臂充電插頭霍爾傳感器27、偶臂行走輪28、奇臂充電插頭霍爾傳感器29、奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片30、奇臂充電插頭負(fù)極銅片31、奇臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位傳感器32、奇臂內(nèi)擋板33、奇臂內(nèi)擋板彈簧34、奇臂內(nèi)擋板磁鋼35、奇臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器36、展臂到位傳感器37、奇臂支架38、奇臂壓緊機(jī)構(gòu)下限位傳感器39、奇臂壓緊支架40、奇臂外側(cè)霍爾傳感器41、奇臂外擋板磁鋼42、奇臂外擋板彈簧43、奇臂外擋板44、奇臂超聲波傳感器45、奇臂充電插頭座46、奇臂正極銅片應(yīng)變片47、奇臂充電插頭正極銅片48、太陽(yáng)能板49、蓄能蓄電池50、C型掛板51、懸錘線夾52、C型掛板小號(hào)側(cè)擋板53、充電座頂端彈簧54、充電座小號(hào)側(cè)彈簧55、充電座56、充電座負(fù)極銅片57、充電座磁鋼58、充電座正極銅片59、充電座大號(hào)側(cè)彈簧60、C型掛板大號(hào)側(cè)擋板61、高壓線塔62、地線63、大號(hào)側(cè)防震錘64、機(jī)箱65、整流橋66等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其他術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便的描述本發(fā)明的本質(zhì)，把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
[0052]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例作各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置，其特征在于，包括: 小號(hào)側(cè)防震錘(I)和大號(hào)側(cè)防震錘(64),設(shè)置在地線(63)上,對(duì)稱的分布在C型掛板(51)的兩邊； 太陽(yáng)能板(49)，設(shè)置在高壓線塔(62)的地線橫擔(dān)上； 蓄能蓄電池(50)，設(shè)置在高壓線塔(62)地線橫擔(dān)上； 地線(63)，內(nèi)嵌于懸錘懸錘線夾(52)內(nèi)； 懸錘懸錘線夾(52 )，設(shè)置在C型掛板(51)上； C型掛板(51)，設(shè)置在高壓線塔(62)的地線橫擔(dān)上； C型掛板小號(hào)側(cè)擋板(53)和C型掛板大號(hào)側(cè)擋板(61),設(shè)置在C型掛板(51)上； 充電座小號(hào)側(cè)彈簧(55),充電座大號(hào)側(cè)彈簧(60),和充電座頂端彈簧(54),設(shè)置在C型掛板上；C型掛板(51)豎直向下,C型掛板小號(hào)側(cè)擋板(53)和C型掛板大號(hào)側(cè)擋板(61),對(duì)稱分布在C型掛板(51)的兩側(cè)； 充電座(56)，設(shè)置在充電座小號(hào)側(cè)彈簧(55)，充電座大號(hào)側(cè)彈簧(60)，和充電座頂端彈簧(54)上； 充電座正極銅片(59)和充電座負(fù)極銅片(57)，設(shè)置在充電座(56)兩內(nèi)側(cè)；蓄能蓄電池(50)的正負(fù)兩級(jí)分別與充電座正極銅片(59)和充電座負(fù)極銅片(57)相連接； 充電座磁鋼(58)，設(shè)置在充電座(56)`上； 奇臂外擋板(44)和奇臂內(nèi)擋板(33)，設(shè)置在奇臂壓緊支架(40)上； 奇臂外擋板磁鋼(42)，內(nèi)嵌在奇臂外擋板(44)內(nèi)側(cè)； 奇臂內(nèi)擋板磁鋼(35)，內(nèi)嵌在奇臂內(nèi)擋板(33)內(nèi)側(cè)； 奇臂外擋板彈簧(43)和奇臂內(nèi)擋板彈簧(34)，設(shè)置在奇臂壓緊支架(40)上； 奇臂外側(cè)霍爾傳感器(41)和奇臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器(36)，分別內(nèi)嵌于奇臂壓緊支架(40)的兩側(cè)； 奇臂超聲波傳感器(45)，內(nèi)嵌在奇臂壓緊支架(40)外端面； 偶臂外擋板(6)和偶臂內(nèi)擋板(20)，設(shè)置在偶臂壓緊支架(5)上； 偶臂外擋板磁鋼(8)，內(nèi)嵌在偶臂外擋板(6)內(nèi)側(cè)； 偶臂內(nèi)擋板磁鋼(21)，內(nèi)嵌在偶臂內(nèi)擋板(20)內(nèi)側(cè)； 偶臂外擋板彈簧(7)和偶臂內(nèi)擋板彈簧(23)，設(shè)置在偶臂壓緊支架(5)上； 偶臂外側(cè)霍爾傳感器(9)和偶臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器(22)，分別內(nèi)嵌于偶臂壓緊支架(5)的兩側(cè)； 偶臂超聲波傳感器(10)，內(nèi)嵌在偶臂壓緊支架(5)外端面； 奇臂充電插頭座(46)，設(shè)置在奇臂壓緊支架(40)上； 奇臂充電插頭正極銅片(48)和奇臂充電插頭負(fù)極銅片(31)，設(shè)置在奇臂充電插頭(46)兩側(cè)； 奇臂正極銅片應(yīng)變片(47)，設(shè)置在奇臂充電插頭正極銅片(48)上； 奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片(30)，設(shè)置在奇臂充電插頭負(fù)極銅片(31)上； 奇臂充電插頭霍爾傳感器(29),設(shè)置在奇臂充電插頭(46)的頂端； 偶臂充電插頭座(24)，設(shè)置在偶臂壓緊支架(5)上； 偶臂充電插頭正極銅片(25)和偶臂充電插頭負(fù)極銅片(4)，設(shè)置在偶臂充電插頭(24)兩側(cè)； 偶臂正極銅片應(yīng)變片(26)，設(shè)置在偶臂充電插頭正極銅片(25)上； 偶臂負(fù)極銅片應(yīng)變片(3)，設(shè)置在偶臂充電插頭負(fù)極銅片(4)上； 偶臂充電插頭霍爾傳感器(27)，設(shè)置在偶臂充電插頭(24)的頂端； 奇臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位傳感器(32)和奇臂壓緊機(jī)構(gòu)下限位傳感器(39)，設(shè)置在奇臂支架(38)上； 奇臂壓緊支架(40)，設(shè)置在奇臂支架(38)上； 偶臂壓緊支架(5)，設(shè)置在偶臂支架(13)上； 偶臂壓緊機(jī)構(gòu)上限位傳感器(11)和偶臂壓緊機(jī)構(gòu)下限位傳感器(12)，設(shè)置在偶臂支架(13)上; 奇臂支架(38)和偶臂支架(13)，一端分別設(shè)置在導(dǎo)軌(14)上，另一端分別與奇臂行走輪(28)和偶臂行走輪(2)連接，所述的奇臂行走輪(28)和偶臂行走輪(2)分別可移動(dòng)地設(shè)置在地線(63)上； 展臂到位傳感器(37)和收臂到位傳感器(19)，設(shè)置在導(dǎo)軌(14)上； 機(jī)箱(65),設(shè)置在導(dǎo)軌(14)上； 巡線機(jī)器人控制器(16)，設(shè)置在機(jī)箱(65)內(nèi)部；` 巡線機(jī)器人電池(15)，設(shè)置在機(jī)箱(65)內(nèi)部； GPS傳感器(17)，設(shè)置在機(jī)箱(65)內(nèi)部； 繼電器(18),設(shè)置在機(jī)箱(65)內(nèi)部； 整流橋(66 )，設(shè)置在機(jī)箱(65 )內(nèi)部，奇臂正極銅片(48 )和偶臂正極銅片(25 )和整流橋(66)—輸入端相連接，奇臂負(fù)極銅片(31)和偶臂負(fù)極銅片(4)與整流橋(66)輸入另一端相連接，整流橋(66)的輸出正負(fù)極通過(guò)繼電器(18)與巡線機(jī)器人電池(15)的正負(fù)極相連接，巡線機(jī)器人控制器(16)控制繼電器(18)的開(kāi)合來(lái)控制是否給巡線機(jī)器人電池(15)充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置，其特征在于:所述的太陽(yáng)能板(49)面朝南方，并與高壓線塔(62)的水平面有一定角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置，其特征在于:所述的蓄能蓄電池(50)，水平布置在高壓線塔(62)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置，其特征在于:所述的地線(63)的鉛垂中心面，懸錘線夾(52)的中心面，和充電座(56)的中心面重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置，其特征在于:所述的充電座小號(hào)側(cè)彈簧(55),充電座大號(hào)側(cè)彈簧(60),和充電座頂端彈簧(54)是3個(gè)剛性很強(qiáng)的彈簧；(在微弱的外界干擾下，充電座(56)不會(huì)相對(duì)于C型掛板(51)相對(duì)移動(dòng)，可認(rèn)為充電座(56)與C型掛板(51)剛性連接；在較大的外界作用下，充電座小號(hào)側(cè)彈簧(55),充電座大號(hào)側(cè)彈簧(60),和充電座頂端彈簧(54)能夠緩沖外界較大載荷對(duì)C型掛板(51)的影響。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置，其特征在于:所述的奇臂外擋板(44)和偶臂外擋板(6)的中間設(shè)置有一個(gè)孔，奇臂超聲波傳感器(45)和偶臂超聲波傳感器(10)產(chǎn)生的超聲波能夠通過(guò)所述的奇臂外擋板(44)和偶臂外擋板(6 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置，其特征在于:所述的奇臂正極銅片(48)和奇臂負(fù)極銅片(31)對(duì)稱分布在奇臂充電座(46)的兩側(cè)，偶臂正極銅片(25)和偶臂負(fù)極銅片(4)對(duì)稱分布在偶臂充電座(24)的兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置，其特征在于:所述的奇臂支架(38)和偶臂支架(13)對(duì)稱分布在導(dǎo)軌(14)中垂面兩邊，并沿導(dǎo)軌(14)相向運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)軌(14)的長(zhǎng)度大于充電座(56)到小號(hào)側(cè)防震錘(I)大號(hào)側(cè)錘頭端面或大號(hào)側(cè)防震錘(64)小號(hào)側(cè)錘頭端面之間的距離。
10.利用權(quán)利要求1所述的高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制裝置對(duì)高壓線巡線機(jī)器人進(jìn)行自主定位對(duì)接充電的控制方法，其特征在于:巡線機(jī)器人的兩臂的組成結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式是完全一樣的，并且C型掛板(51)的兩邊障礙物也是對(duì)稱分布的，所以高壓線巡線機(jī)器人不管從桿塔大號(hào)側(cè)到桿塔小號(hào)側(cè)方向進(jìn)行充電對(duì)接，還是從桿塔小號(hào)側(cè)到桿塔大號(hào)側(cè)方向進(jìn)行充電對(duì)接，巡線機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)充電對(duì)接的控制方法是一樣，其中巡線機(jī)器人從桿塔小號(hào)側(cè)往桿塔大號(hào)側(cè)方向進(jìn)行自主定位對(duì)接充電的控制方法，包括以下步驟: 步驟1:由所述的GPS傳感器(17)實(shí)時(shí)獲知巡線機(jī)器人的經(jīng)度和緯度信息，配合安裝在巡線機(jī)器人控制器(16)內(nèi)的GIS軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)巡線機(jī)器人的具體位置，并計(jì)算出巡線機(jī)器人相對(duì)于前后桿塔和障礙物的距離； 步驟2:巡線機(jī)器人控制器(16)根據(jù)巡線機(jī)器人與前進(jìn)方向障礙物距離的遠(yuǎn)近來(lái)確定巡線機(jī)器人奇臂行走輪(28) 和偶臂行走輪(2)在地線(63)上的行駛速度，當(dāng)距離大于預(yù)定閥值時(shí)巡線機(jī)器人高速行駛，當(dāng)距離小于或等于預(yù)定閥值時(shí)巡線機(jī)器人用中速行駛； 步驟3:當(dāng)巡線機(jī)器人距離前進(jìn)方向障礙物距離在預(yù)定閥值以內(nèi)時(shí)，巡線機(jī)器人控制器(16)應(yīng)根據(jù)所述奇臂超聲波傳感器(45)的信號(hào)是否有信號(hào)跳變，來(lái)控制奇臂行走輪(28)和偶臂行走輪(2)在地線(63)上是否由中速轉(zhuǎn)為低速行駛；步驟4:根據(jù)奇臂外擋板霍爾傳感器(41)是否發(fā)生信號(hào)跳變，判斷巡線機(jī)器人是否碰上防震錘，巡線機(jī)器人控制器(16 )是否使奇臂行走輪(28 )和偶臂行走輪(2 )停止運(yùn)動(dòng)；步驟5:巡線機(jī)器人控制器(16)控制奇臂壓緊支架(40)向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)奇臂壓緊支架下限位傳感器(39)是否發(fā)生信號(hào)跳變，判斷奇臂壓緊支架(40)是否到達(dá)最低位置，并控制奇臂壓緊支架(40)停止運(yùn)動(dòng)； 步驟6:巡線機(jī)器人控制器(16)控制奇臂行走輪(28)和偶臂行走輪(2)低速向前運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)偶臂內(nèi)側(cè)霍爾傳感器(22)是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，巡線機(jī)器人控制器(16)控制奇臂行走輪(28)和偶臂行走輪(2)停止運(yùn)動(dòng)； 步驟7:巡線機(jī)器人控制器(16)控制奇臂壓緊支架(40)向上運(yùn)動(dòng)，以及偶臂壓緊支架(5)向下運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂壓緊支 架上限位傳感器(32)和偶臂壓緊支架下限位傳感器(12)的信號(hào)是否發(fā)生電平跳變，當(dāng)奇臂壓緊支架上限位傳感器(32)發(fā)生信號(hào)跳變時(shí)，控制奇臂壓緊支架(40)停止運(yùn)動(dòng)，當(dāng)偶臂壓緊支架下限位傳感器(12)發(fā)生信號(hào)跳變時(shí)，控制偶臂壓緊支架停止運(yùn)動(dòng)； 步驟8:巡線機(jī)器人控制器(16 )控制奇臂行走輪(28 )和偶臂行走輪(2 )低速向前運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂外側(cè)霍爾傳感器(41)是否有信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，控制奇臂行走輪(28)和偶臂行走輪(2)停止運(yùn)動(dòng)，并認(rèn)為巡線機(jī)器人已碰檢C型掛板小號(hào)側(cè)擋板(53)； 步驟9:巡線機(jī)器人控制器(16)控制奇臂支架(38)和偶臂支架(13)沿導(dǎo)軌(14)收臂運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)收臂到位傳感器的信號(hào)是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，則奇臂支架(38)和偶臂支架(13)收臂到位，偶臂支架(13)也通過(guò)了小號(hào)側(cè)防震錘(I); 步驟10:巡線機(jī)器人控制器(16)控制偶臂壓緊支架(5)向上運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)偶臂壓緊支架上限位傳感器(11)信號(hào)是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，停止偶臂壓緊支架(5)向上運(yùn)動(dòng)； 步驟11:巡線機(jī)器人控制器(16)控制奇臂支架(38)和偶臂支架(13)沿導(dǎo)軌(14)展臂運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)偶臂外擋板霍爾傳感器(9)是否有信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，偶臂外擋板(6)碰檢小號(hào)側(cè)防震錘(I)，巡線機(jī)器人控制器(16 )停止展臂運(yùn)動(dòng)； 步驟12:巡線機(jī)器人控制器(16)控制奇臂壓緊支架(40)向下運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)奇臂壓緊支架下限位傳感器(39)信號(hào)是否發(fā)生信號(hào)跳變，當(dāng)有信號(hào)跳變時(shí)，停止奇臂壓緊支架(40)向下運(yùn)動(dòng)； 步驟13:巡線機(jī)器人控制器(16)控制奇臂支架(38)和偶臂支架(13)沿導(dǎo)軌(14)展臂運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)距離為奇臂充電插頭(48)中心面到充電座(56)中心面之間的距離； 步驟14:巡線機(jī)器人控制器(16)控制奇臂壓緊支架(40)向上運(yùn)動(dòng)，以力矩控制的模式，設(shè)定力矩電流為，當(dāng)電流到位后，奇臂壓緊支架(40)停止運(yùn)動(dòng)； 步驟15:檢測(cè)奇臂正極銅片應(yīng)變片(`48)和奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片(31)的信號(hào)變化情況； 步驟16:若奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片(31)和奇臂正極銅片應(yīng)變片(48)同時(shí)有信號(hào)變化，則檢測(cè)奇臂充電插頭霍爾傳感器(29)信號(hào)是否發(fā)生信號(hào)跳變？ 若發(fā)生信號(hào)跳變，則充電座(56)和奇臂充電插頭(48)對(duì)接完成，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行所述的步驟19 ； 若沒(méi)有發(fā)生信號(hào)跳變，則巡線機(jī)器人控制器(16)控制奇臂壓緊支架(46)向下運(yùn)動(dòng)，使充電座(56)與奇臂充電插頭(48)松開(kāi)，然后以力矩模式控制奇臂壓緊支架(40)向上運(yùn)動(dòng)，力矩電流為上次力矩電流的80%，當(dāng)電流到位后，奇臂壓緊支架(40)停止運(yùn)動(dòng)，再回轉(zhuǎn)執(zhí)行所述的步驟15 ； 步驟17:若奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片(31)先有信號(hào)變化，則巡線機(jī)器人控制器(16)控制奇臂支架(38)和偶臂支架(13)沿導(dǎo)軌(14)展臂運(yùn)動(dòng)，直到奇臂正極銅片應(yīng)變片(48)有信號(hào)變化，則停止展臂運(yùn)動(dòng)，并記錄展臂運(yùn)動(dòng)的距離碑，然后以位置模式控制奇臂支架(38)和偶臂支架(13)沿導(dǎo)軌(14)收臂運(yùn)動(dòng)，設(shè)置位置運(yùn)動(dòng)距離為4 /2，然后回轉(zhuǎn)執(zhí)行所述的步驟14-15; 步驟18:若奇臂正極銅片應(yīng)變片(48)先有信號(hào)變化，則巡線機(jī)器人控制器(16)控制奇臂支架(38)和偶臂支架(13)沿導(dǎo)軌(14)收臂運(yùn)動(dòng)，直到奇臂負(fù)極銅片應(yīng)變片(48)有信號(hào)變化，則停止收臂運(yùn)動(dòng)，并記錄收臂運(yùn)動(dòng)的距離蜷，然后以位置模式控制奇臂支架(38)和偶臂支架(13)沿導(dǎo)軌(14)收臂運(yùn)動(dòng)，設(shè)置位置運(yùn)動(dòng)距離為4 )，然后回轉(zhuǎn)執(zhí)行所述的步驟14-15 ； 步驟19:當(dāng)充電座(56)和奇臂充電插頭(48)對(duì)接完成后，巡線機(jī)器人控制器(16)控制整流橋(66)的正極和負(fù)極輸出與巡線機(jī)器人電池(15)的正極和負(fù)極相連機(jī)，使儲(chǔ)能蓄電池(50)給巡線機(jī)器人電池(15)充電。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高壓線巡線機(jī)器人自主定位對(duì)接充電的控制方法，其特征在于:步驟2中所述 的預(yù)定閥值為20m。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK103825338SQ201410096600
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】吳功平, 楊智勇, 王偉, 白玉成, 周鵬, 占必紅, 胡健, 王忠亮 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)