CN104102223B - 一种巡线机器人行走电机温度检测系统及方法 - Google Patents
一种巡线机器人行走电机温度检测系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104102223B CN104102223B CN201410374981.6A CN201410374981A CN104102223B CN 104102223 B CN104102223 B CN 104102223B CN 201410374981 A CN201410374981 A CN 201410374981A CN 104102223 B CN104102223 B CN 104102223B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature sensor
- temperature
- motor
- movable motor
- flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种巡线机器人行走电机温度检测系统及方法,其巡线机器人在高空中的地线上运行,由地面基站系统控制;包括被检测的行走电机、温度传感器、安装在巡线机器人上的主控单元;行走电机采用的是空心杯有刷直流电机;温度传感器安装在行走电机末端,用于检测行走电机的温度;地面基站系统通过无线网络实现对巡线机器人的无线遥控,通过无线网络接收温度传感器所测得的温度数据并实时显示在地面基站系统的控制面板上;通过一系列数据对温度传感器所测得温度进行标定,可实时得出电机绕组的发热温度。
Description
技术领域
本发明涉及高压输电线路巡线机器人行走轮温度检测领域,具体而言,涉及一种巡线机器人行走轮温度检测系统与方法。
背景技术
架空高压输电线路巡线机器人是机器人研究领域的前沿课题之一,是一种具有广阔应用前景的特种作业机器人。在巡线过程中,机器人的行走轮承担巡检的主要任务,需要长时间连续运行。由于电机自身故障、电机调速电路故障、电源电压的变化等都可能使电机运行出现异常。上述故障造成电机运行异常大部分表现为电机的温度升高(不同故障使电机温升速度不同)。通过一系列现场实验,机器人在有坡度的直线段长时间高速运行时,电机自身所产生的热量以及外界环境高温是电机发热的主要因素。电机发热严重就会影响电机的使用寿命,甚至会损坏电机,一旦出现这种情况机器人将停止运动,巡检任务将会终止。机器人在高空中运行,若机器人停在不期望的地方,机器人的检修将会十分困难。另一方面,机器人行走电机的末端装有编码器。在机器人运行过程中,编码器与行走电机同步运行,编码器的最高工作温度为85℃,而行走电机绕组最高允许温度为+155℃。可知编码器所能承受的最高温度较电机低一些。当温度超过编码器的最高温度,编码器将无法正常工作,行走电机的速度和方向无法控制,将会出现严重后果。在目前所研究的电机温度检测的领域当中,鲜有对巡检机器人行走电机的发热温度进行远程无线实时监控的研究,实现温度测量的智能化。
因此,若能快速准确地检测出机器人行走电机的温度并加以实时监控,则可以在很大程度上避免上述问题的出现,保持系统的正常运行。为此确有必要设计一种ARM为控制核心的远程无线测温系统来解决上述问题。
发明内容
本发明提供了一种高压输电线路巡线机器人行走电机温度检测系统及方法,用于解决巡线机器人在高空中长时间运行时,行走电机发热所导致的一系列安全问题。
本发明的系统所采用的技术方案是:一种巡线机器人行走电机温度检测系统,其巡线机器人在高空中的地线上运行,由地面基站系统控制;其特征在于:包括被检测的行走电机、温度传感器、安装在巡线机器人上的主控单元;所述的行走电机采用的是空心杯有刷直流电机;所述的地面基站系统是包含无线网卡和3G上网卡的PC机,地面基站系统通过无线局域网或3G网实现对巡线机器人的无线遥控,通过无线网络接收所述的温度传感器所测得的温度数据并实时显示在所述的地面基站系统的控制面板上;所述的温度传感器安装在所述的行走电机末端,用于检测行走电机的温度;所述的主控单元的核心部件为ARM微处理器,用于向所述的温度传感器发出信号,启动所述的温度传感器采集此时行走电机的温度数据,所述的温度传感器采集完一次数据后,将模拟数据量转变成ARM微处理器能识别的数字信号,并通过所述的控制面板显示此时行走电机的温度数据。
作为优选,所述的ARM微处理器是STM32F407微处理器。
作为优选,所述的温度检测系统还设置有温度传感器的安装机构,包括金属安装接盘、温度传感器板和编码器;所述的金属安装接盘安装于行走电机的末端端盖上;所述的温度传感器板安装于所述的金属安装接盘上;所述的温度传感器三个引脚焊接于所述的温度传感器板上、其扁平面与所述的金属安装接盘的凹槽平面紧密接触;所述的金属安装接盘、温度传感器板和行走电机的末端端盖三者同轴;所述的编码器安装在所述的温度传感器板上,位于行走电机的输出末端;所述的金属安装接盘、温度传感器板、编码器由导热性良好的端盖密封于行走电机末端。
作为优选,所述的金属安装接盘为铝制金属安装接盘。
作为优选,所述的金属安装接盘、温度传感器板和行走电机的末端端盖三者用金属螺丝同轴相连。
作为优选,所述的温度传感器采用的是数字温度传感器DS18B20。
作为优选,所述的温度检测系统还设置有温度检测电路,包括STM32F407微处理器、MAX3488收发器、MAX488收发器、单总线缓冲器(三态);所述的STM32F407微处理器上连接两个I/O分别用于数据的传送与接收;所述的MAX3488收发器与MAX488收发器之间用四线连接,通过传输线驱动器把逻辑电平转换成电位差信号以完成初始段的信息传送,通过传输线接收器把电位差转换成逻辑电平来实现所述的地面基站系统的信息接收;所述的单总线缓冲器(三态)与MAX488收发器之间用两线连接,使温度传感器的输入为高阻态;所述的MAX488收发器、单总线缓冲器(三态)设置于温度传感器板上;所述的STM32F407微处理器、MAX3488收发器封装于巡线机器人的控制箱内;所述的地面基站系统与所述的STM32F407微处理器采用无线通讯方式进行数据交互。
本发明的方法所采用的技术方案是:一种利用巡线机器人行走电机温度检测系统进行巡线机器人行走电机温度检测的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:第一次初始化数字温度传感器DS18B20;
步骤2:读数字温度传感器DS18B20序列号;
步骤3:判断,数字温度传感器DS18B20是否存在?
若是,则顺序执行下述步骤4;
若否,则回转执行所述的步骤2;
步骤4:发跳过数字温度传感器DS18B20匹配ROM命令;
步骤5:启动温度转换;
步骤6:延时750ms等待转换完成;
步骤7:第二次初始化数字温度传感器DS18B20;
步骤8:发数字温度传感器DS18B20匹配ROM命令;
步骤9:发出数字温度传感器DS18B20的64位序列号;
步骤10:读暂存存储器内容并进行CRC校验;
步骤11:判断,CRC校验是否准确无误?
若是,则顺序执行下述步骤12;
若否,则回转执行所述的步骤7;
步骤12:数字温度传感器DS18B20的温度数据格式转换;
步骤13:读温度传感器DS18B20的温度值;
步骤14:控制面板显示温度值;
步骤15:温度值与预设值比较,
若高于预设值,则向巡线机器人发出“停止”指令,巡线机器人将暂停巡线任务,并回转执行所述的步骤13;
若低于预设值,则向巡线机器人继续运行。
本发明采用的电机是空心杯有刷直流电机,该空心杯有刷电机转子无铁芯,彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗,同时其重量和转动惯量大幅降低,从而减少了转子自身的机械能损耗。绕组中的焦耳功耗PJ引起了电机的发热。这些热量必须通过绕组和定子(定子指磁钢和磁回路)的表面耗散到环境。
电机发热功率必须实时计算出来以便检测电机的瞬态温度,电机运行时不断的将电能转换成机械能,在能量转变的过程中必然会有能量的损耗,包括绕组上的铜损,空气阻力损耗和机械损耗,其中绕组上的铜损耗占绝大部分。绕组上的铜损耗与绕组上的电流的平方成正比,而其他损耗则与电机的速度有关,如空气阻力损、机械损耗等,由于空心杯有刷直流电机转子无铁芯,无需考虑铁芯形成的涡流而造成的电能损耗,且磁滞损耗较小,可以忽略不计。空气阻力损耗和机械损耗可以看作与速度的平方成正比。因此,可以将所有与速度有关的损耗都近似看作与速度的平方成正比。
用电机原理图来模拟电机发热的效果,通过实时测量绕组电流和电机的速度可以计算有刷电机损耗产生的总的热功率PJ。
电机损耗产生的热量的传输机理采用电子电路的模型来模拟。热量总是从温度高的区域向温度低的区域流动,这与电流总是从高电位向低电位流动相似,因此热量的传输可以用电流的传输特性来模拟。在模型中,电压代表温度,电流代表空心杯有刷直流电机损耗产生的热量。据此可计算出电机绕组相对于环境的温度,由于温度传感检测的即为外界环境的温度,进而可得到此时电机绕组温度。
电机本身是一个热源的传导体,其热量传递过程主要是热传导和对流换热过程,即导热和对流的综合过程。由传热的基础知识可知,上述过程与介质的导热系数和表面传热系数直接有关。空心杯有刷直流电机本身是一个由多种材料组合而成的组合体,它的发热过程较复杂,因而它的温升过程也较复杂,但由于巡线机器人在高压线上运行时大部分时间以恒定的速度运行,因此在一定的容量下,各部分的温升是一定的,温度分布也是一定的。本发明从空心杯有刷直流电机绕组到温度传感器之间的热传导过程主要按下列步骤进行:
步骤1:绕组产生焦耳热使其温度升高;
步骤2:绕组中产生的热量通过热辐射的方式将热传递给电机外壳,由于绕组与外壳之间的半径距离很近,中间充满的是稀薄的空气,为便于计算,可近似认为绕组外壁的温度与电机外壳内壁的温度近似相等;
步骤3:电机外壁环上的热量通过热传导的方式将热量传递给电机的末端端盖上;
步骤4:末端端盖上的热量通过热传导的方式将热传递给铝制金属安装接盘;
步骤5:铝制金属安装接盘将热量传递给温度传感器,此即为传感器所测得的温度。
综合其上步骤可知:绕组温度的传递方式由电机内向外界传导,相对于环境温度,绕组温度的温升可以由热损耗和热阻Rth1和Rth2来表达。其中Rth1表示绕组和定子之间的热交换,Rth2表示电机外壳和环境之间的热交换。由于电机是安装在导热性良好的铝制金属安装接盘上,由实验测得的数据可知热阻Rth2将显著下降50%。温度传感器安装在铝制金属安装接盘上,此时温度传感器所测得的温度即是铝制金属安装接盘的温度,也即此时的外界环境温度。据此可推算出绕组的温度,将温度传感器所测得温度进行标定,便可实时得到绕组的温度,也即电机的此时发热的真实温度。
本发明由于铝制金属安装接盘与行走电机同轴联接,温度传感器紧密贴在铝制金属安装接盘上,铝制金属安装接盘、温度传感器板、编码器等由导热性良好的端盖密封于电机座上。温度传感器实际检测的温度为铝制金属安装接盘的温度,而铝制金属安装接盘与电机末端端盖之间导热性良好,由热传导方程可推算出电机绕组相对于环境的温度。通过一系列数据对温度传感器所测得温度进行标定,可实时得出电机绕组的发热温度。
附图说明
图1:本发明实施例的系统结构框架图;
图2:本发明实施例的温度传感器的安装机构剖视图;
图3:本发明实施例的温度传感器的安装机构正视图;
图4:本发明实施例的温度检测电路原理图;
图5:本发明实施例的空心杯有刷直流电机等效原理图;
图6:本发明实施例的空心杯有刷直流电机传热模型图;
图7:本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明,下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述,应当理解,此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
请见图1、图2、图3和图4,本发明的系统所采用的技术方案是:一种巡线机器人行走电机温度检测系统,其巡线机器人1在高空中的地线2上运行,由地面基站系统6控制;包括被检测的行走电机、温度传感器37、温度传感器37的安装机构和温度检测电路;行走电机采用的是空心杯有刷直流电机;温度传感器37采用的是数字温度传感器DS18B20,温度传感器37安装在行走电机末端,用于检测行走电机的温度;地面基站系统6是包含无线网卡和3G上网卡的PC机,地面基站系统6通过无线局域网或3G网实现对巡线机器人1的无线遥控,通过无线网络接收温度传感器37所测得的温度数据并实时显示在地面基站系统6的控制面板61上;主控单元的核心部件为ARM微处理器,ARM微处理器是STM32F407微处理器501,用于向温度传感器37发出信号,启动温度传感器37采集此时行走电机的温度数据,温度传感器37采集完一次数据后,将模拟数据量转变成ARM微处理器能识别的数字信号,并通过地面基站系统6的控制面板61显示此时行走电机的温度值;温度传感器37的安装机构包括金属安装接盘36、温度传感器板38和编码器39;金属安装接盘36为铝制金属安装接盘;金属安装接盘36安装于行走电机的末端端盖35上;温度传感器板38安装于金属安装接盘36上;温度传感器37三个引脚焊接于温度传感器板38上、其扁平面与金属安装接盘36的凹槽平面紧密接触;金属安装接盘36、温度传感器板38和行走电机的末端端盖35三者用金属螺丝同轴相连;编码器39安装在温度传感器板38上,位于行走电机的输出末端;金属安装接盘36、温度传感器板38、编码器39由导热性良好的端盖密封于行走电机末端;温度检测电路包括STM32F407微处理器501、MAX3488收发器502、MAX488收发器503、单总线缓冲器(三态)504;STM32F407微处理器501上连接两个I/O分别用于数据的传送与接收;MAX3488收发器502与MAX488收发器503之间用四线连接,通过传输线驱动器把逻辑电平转换成电位差信号以完成初始段的信息传送,通过传输线接收器把电位差转换成逻辑电平来实现地面基站系统6的信息接收;单总线缓冲器(三态)504与MAX488收发器503之间用两线连接,使温度传感器37的输入为高阻态;MAX488收发器503、单总线缓冲器(三态)504设置于温度传感器板38上;STM32F407微处理器501、MAX3488收发器502封装于巡线机器人的控制箱内;地面基站系统6与STM32F407微处理器501采用无线通讯方式进行数据交互。
本实施例的STM32F407微处理器501上连接两个I/O分别用于数据的传送与接收,避免了用一个口用于数据的传送与接收所引起的时序的问题,增加了数据传输的速率与稳定性。MAX3488收发器502与MAX488收发器503之间用四线连接,分别是:接收器非反向输出RX+、接收器反向输出RX-、驱动器反向输出TX-、驱动器非反向输出TX+。通过传输线驱动器把逻辑电平转换成电位差信号以完成初始段的信息传送,通过传输线接收器把电位差转换成逻辑电平来实现终端的信息接收。采取这样的传输形式,提高了系统的抗干扰能力及传输距离。尤其巡线机器人在高空中运行时,与地面控制基站距离较远,同时处在强电磁干扰的环境中,保持了系统的稳定性。MAX488接收器503输出端连接单总线缓冲器(三态)504的1脚,当1脚输出为高电平时,2脚无论处于任何状态,4脚输出都为高阻态;当1脚输出为低电平时,由于此时2脚接地(绝对0电压),4脚输出即为0V,因此4脚的输出为高阻态,也即温度传感器的输入为高阻态。由于温度传感器DS18B20的数据引脚驱动能力有限,输出为低电平,无法输出高电平,为了能够正确的读取使用外部上拉电阻形成的高电平,必须将温度传感器的输入设为高阻态,同时可减少对信号源的影响,使其采集到的温度信号更加准确。
MAX3488收发器502所需电源为+3.3V,MAX488收发器503、单总线缓冲器(三态)504所需电源为+5V。
电机发热功率必须实时计算出来以便检测电机的瞬态温度,电机运行时不断的将电能转换成机械能,在能量转变的过程中必然会有能量的损耗,包括绕组上的铜损,空气阻力损耗和机械损耗,其中绕组上的铜损耗占绝大部分。绕组上的铜损耗与绕组上的电流的平方成正比,而其他损耗则与电机的速度有关,如空气阻力损、机械损耗等,由于空心杯有刷直流电机转子无铁芯,无需考虑铁芯形成的涡流而造成的电能损耗,且磁滞损耗较小,可以忽略不计。空气阻力损耗和机械损耗可以看作与速度的平方成正比。因此,可以将所有与速度有关的损耗都近似看作与速度的平方成正比。
本发明用电机原理图来模拟电机发热的效果。请见图5,为本发明实施例的空心杯有刷直流电机等效原理图;其中,R0是等效绕组电阻,R1是等效热损耗电阻,R2是变动负载机械热损耗的等效电阻,I0是等效绕组电流。反向电动势E表征的是电机的转速。PC表示绕组上的铜损耗,为I0 2R0;PV表示与速度相关的损耗,为E2/R1。因此通过实时测量电机绕组的电流和电机速度,可以计算出空心杯有刷直流电机损耗产生的热功率:
PJ=PC+PV=I0 2R0+E2/R1(式壹)
请见图6,为本发明实施例的空心杯有刷直流电机传热模型图;电机损耗产生的热量的传输机理采用电子电路的模型来模拟。热量总是从温度高的区域向温度低的区域流动,这与电流总是从高电位向低电位流动相似,因此热量的传输可以用电流的传输特性来模拟。模型看似简单,但描述的精度较高。
在此模型中,电压代表温度,电流代表空心杯有刷直流电机损耗产生的热量。图中:RZ代表绕组,JK代表电机外壳,HJ代表环境。Rth1表示绕组和定子之间的热交换,Rth2表示电机外壳和环境之间的热交换电阻。
则绕组和环境之间的温度差值计算公式为:
其中:PJ可由式壹得出,Rth1和Rth2可根据电机的型号查电机的特性参数得到,查得Rth1为14K/W,Rth2为46K/W。由于电机是安装在导热性良好的铝制金属安装接盘上,由实验测得的数据可知热阻Rth2将显著下降50%。此时Rth2代入所查得值的50%即可。
温度传感器37安装在铝制金属安装接盘36上,此时温度传感器37所测得的温度即是铝制金属安装接盘36的温度,也即Rth2为初始值50%的外界环境温度。根据式壹和式贰可推算出绕组的温度,将温度传感器37所测得温度进行标定,便可实时得到绕组的温度,也即电机的此时发热的真实温度。
从电机内绕组到温度传感器37之间的热传导过程主要按下列步骤进行:
步骤1:绕组产生焦耳热使其温度升高;
步骤2:绕组中产生的热量通过热辐射的方式将热传递给电机外壳,由于绕组与电机外壳之间的半径距离很近,中间充满的是稀薄的空气,为便于计算,可近似认为绕组外壁的温度与电机外壳内壁的温度近似相等;
步骤3:电机外壁环上的热量通过热传导的方式将热量传递给行走电机的末端端盖35上;
步骤4:末端端盖35上的热量通过热传导的方式将热传递给铝制金属安装接盘36;
步骤5:铝制金属安装接盘36将热量传递给焊接于温度传感器板38上的温度传感器37,此即为传感器所测得的温度。
请见图7,本发明的方法所采用的技术方案是:一种巡线机器人行走电机温度检测的方法,包括以下步骤:
步骤1:第一次初始化数字温度传感器DS18B20;
步骤2:读数字温度传感器DS18B20序列号;
步骤3:判断,数字温度传感器DS18B20是否存在?
若是,则顺序执行下述步骤4;
若否,则回转执行所述的步骤2;
步骤4:发跳过数字温度传感器DS18B20匹配ROM命令;
步骤5:启动温度转换;
步骤6:延时750ms等待转换完成;
步骤7:第二次初始化数字温度传感器DS18B20;
步骤8:发数字温度传感器DS18B20匹配ROM命令;
步骤9:发出数字温度传感器DS18B20的64位序列号;
步骤10:读暂存存储器内容并进行CRC校验;
步骤11:判断,CRC校验是否准确无误?
若是,则顺序执行下述步骤12;
若否,则回转执行所述的步骤7;
步骤12:数字温度传感器DS18B20的温度数据格式转换;
步骤13:读温度传感器DS18B20的温度值;
步骤14:控制面板61显示温度值;
步骤15:温度值与预设值比较,
若高于预设值,则向巡线机器人1发出“停止”指令,巡线机器人1将暂停巡线任务,并回转执行所述的步骤13;
若低于预设值,则向巡线机器人1继续运行。
本发明的系统首先需对温度传感器DS18B20初始化,初始化序列包括一个由总线控制器发出的复位脉冲和跟有其后由从机发出的存在脉冲。存在脉冲让总线控制器知晓温度传感器DS18B20存在于总线上且已准备好操作。一旦总线控制器探测到一个存在脉冲,就可以发出ROM命令中的任何一个,由于该总线上只有一个温度传感器,故直接跳过ROM匹配命令。成功执行完一条ROM操作序列后,即可进行存储器和控制器操作,一条控制器操作命令指示温度传感器DS18B20完成一次测量。测量结果放在温度传感器DS18B20的暂存器里,用一条读暂存器内容的存储器操作命令可以把暂存器中数据读出,温度传感器DS18B20中有8位CRC储存在64位ROM的最高有效字节中。总线控制器可以用64位ROM中的前56位计算出一个CRC值,再用这个和存储在温度传感器DS18B20中的值进行比较,以确定ROM数据是否被总线控制器接收无误。CRC值的比较以及是否进行下一步操作完全由总线控制器决定。用CRC校验来检验所测得的温度值是否准确。当CRC校验准确无误后,即可进行温度数据格式转换以及读取温度值。由于两个臂上各有一个温度传感器且单独控制,可将从两个温度传感器读取的温度同时显示在控制面板61上。为实现巡线机器人巡线的智能控制,在巡线机器人控制程序中设定温度预设值,将所测得的温度值与预设温度上限进行比较,当所测得的温度值高于上限值时,巡线机器人将停止此时的运动,直至所测得温度低于预设值,巡线机器人将继续进行之前未完成的动作。由此实现巡线机器人的智能控制。
本发明实施例所提供的温度检测方法,采用无线WiFi或3G网络进行数据交互,温度传感器37采用外部电源的供电方式,工作稳定可靠,抗干扰能力强,将温度传感器37设置于温度传感器板38上,将温度传感器37的接线引脚转接到温度传感器板38上,安装简单、稳定、可靠,且所测得温度稳定性好。同时避免因温度过高引起接线受温度变化导致的短路问题。将MAX488收发器503、单总线缓冲器(三态)504与巡线机器人控制箱分离,与温度传感器37集成于温度传感器传感器板38上,减少因线路引起的信号传输的延迟和干扰问题,温度检测的实时性得到保证。
另外,本发明实施例所提供的温度检测方法,地面基站系统6不停与STM32F407微处理器501采用无线WiFi或3G网络进行数据交互,将温度值实时显示在地面基站系统6的控制面板61内。当所显示的温度值达到系统预设的温度值上限时,地面基站系统6会报警,同时向巡线机器人发出“停止”指令,巡线机器人将暂停巡线任务,等待温度下降到一定温度值内。保证了巡线机器人的安全运行,巡检任务得以安全进行。
应当理解的是,本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
应当理解的是,上述针对较佳实施例的描述较为详细,并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下,还可以做出替换或变形,均落入本发明的保护范围之内,本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种巡线机器人行走电机温度检测系统,其巡线机器人(1)在高空中的地线(2)上运行,由地面基站系统(6)控制;其特征在于:包括被检测的行走电机、温度传感器(37)、安装在巡线机器人(1)上的主控单元;所述的行走电机采用的是空心杯有刷直流电机;所述的地面基站系统(6)是包含无线网卡和3G上网卡的PC机,地面基站系统(6)通过无线局域网或3G网实现对巡线机器人(1)的无线遥控,通过无线网络接收所述的温度传感器(37)所测得的温度数据并实时显示在所述的地面基站系统(6)的控制面板(61)上;所述的温度传感器(37)安装在所述的行走电机末端,用于检测行走电机的温度;所述的主控单元的核心部件为ARM微处理器,用于向所述的温度传感器(37)发出信号,启动所述的温度传感器(37)采集此时行走电机的温度数据,所述的温度传感器(37)采集完一次数据后,将模拟数据量转变成ARM微处理器能识别的数字信号,并通过所述的控制面板(61)显示此时行走电机的温度数据;
所述的温度检测系统还设置有温度传感器(37)的安装机构,包括金属安装接盘(36)、温度传感器板(38)和编码器(39);所述的金属安装接盘(36)安装于行走电机的末端端盖(35)上;所述的温度传感器板(38)安装于所述的金属安装接盘(36)上;所述的温度传感器(37)三个引脚焊接于所述的温度传感器板(38)上、其扁平面与所述的金属安装接盘(36)的凹槽平面紧密接触;所述的金属安装接盘(36)、温度传感器板(38)和行走电机的末端端盖(35)三者同轴;所述的编码器(39)安装在所述的温度传感器板(38)上,位于行走电机的输出末端;所述的金属安装接盘(36)、温度传感器板(38)、编码器(39)由导热性良好的端盖密封于行走电机末端。
2.根据权利要求1所述的巡线机器人行走电机温度检测系统,其特征在于:所述的ARM微处理器是STM32F407微处理器(501)。
3.根据权利要求1所述的巡线机器人行走电机温度检测系统,其特征在于:所述的金属安装接盘(36)为铝制金属安装接盘。
4.根据权利要求1所述的巡线机器人行走电机温度检测系统,其特征在于:所述的金属安装接盘(36)、温度传感器板(38)和行走电机的末端端盖(35)三者用金属螺丝同轴相连。
5.根据权利要求1所述的巡线机器人行走电机温度检测系统,其特征在于:所述的温度传感器(37)采用的是数字温度传感器DS18B20。
6.根据权利要求5所述的巡线机器人行走电机温度检测系统,其特征在于:所述的温度检测系统还设置有温度检测电路,包括STM32F407微处理器(501)、MAX3488收发器(502)、MAX488收发器(503)、三态单总线缓冲器(504);所述的STM32F407微处理器(501)上连接两个I/O分别用于数据的传送与接收;所述的MAX3488收发器(502)与MAX488收发器(503)之间用四线连接,通过传输线驱动器把逻辑电平转换成电位差信号以完成初始段的信息传送,通过传输线接收器把电位差转换成逻辑电平来实现所述的地面基站系统(6)的信息接收;所述的三态单总线缓冲器 (504)与MAX488收发器(503)之间用两线连接,使温度传感器(37)的输入为高阻态;所述的MAX488收发器(503)、三态单总线缓冲器 (504)设置于温度传感器板(38)上;所述的STM32F407微处理器(501)、MAX3488收发器(502)封装于巡线机器人的控制箱内;所述的地面基站系统(6)与所述的STM32F407微处理器(501)采用无线通讯方式进行数据交互。
7.一种利用权利要求6所述的巡线机器人行走电机温度检测系统进行巡线机器人行走电机温度检测的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:第一次初始化数字温度传感器DS18B20;
步骤2:读数字温度传感器DS18B20序列号;
步骤3:判断,数字温度传感器DS18B20是否存在,
若是,则顺序执行下述步骤4;
若否,则回转执行所述的步骤2;
步骤4:发跳过数字温度传感器DS18B20匹配ROM命令;
步骤5:启动温度转换;
步骤6:延时750ms等待转换完成;
步骤7:第二次初始化数字温度传感器DS18B20;
步骤8:发数字温度传感器DS18B20匹配ROM命令;
步骤9:发出数字温度传感器DS18B20的64位序列号;
步骤10:读暂存存储器内容并进行CRC校验;
步骤11:判断,CRC校验是否准确无误,
若是,则顺序执行下述步骤12;
若否,则回转执行所述的步骤7;
步骤12:数字温度传感器DS18B20的温度数据格式转换;
步骤13:读温度传感器DS18B20的温度值;
步骤14:控制面板(61)显示温度值;
步骤15:温度值与预设值比较,
若高于预设值,则向巡线机器人(1)发出“停止”指令,巡线机器人(1)将暂停巡线任务,并回转执行所述的步骤13;
若低于预设值,则向巡线机器人(1)继续运行。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410374981.6A CN104102223B (zh) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | 一种巡线机器人行走电机温度检测系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410374981.6A CN104102223B (zh) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | 一种巡线机器人行走电机温度检测系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104102223A CN104102223A (zh) | 2014-10-15 |
CN104102223B true CN104102223B (zh) | 2016-06-08 |
Family
ID=51670444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410374981.6A Expired - Fee Related CN104102223B (zh) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | 一种巡线机器人行走电机温度检测系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104102223B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114905534B (zh) * | 2022-05-21 | 2023-09-19 | 石河子大学 | 一种用于复杂环境的电力巡检机器人地面站 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004248371A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Fanuc Ltd | インバータ装置の接地方法及びインバータ装置 |
CN101628527A (zh) * | 2009-08-05 | 2010-01-20 | 哈尔滨工程大学 | 一种具有非接触式横向感知能力的移动机器人车轮 |
CN102830653A (zh) * | 2012-09-27 | 2012-12-19 | 中国二十二冶集团有限公司 | 无线通讯机器人缠绕控制系统 |
WO2013141206A1 (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | シャープ株式会社 | ロボット装置、情報提供装置及び情報提供システム |
CN203252585U (zh) * | 2013-05-21 | 2013-10-30 | 哈尔滨师范大学 | 基于单片机的迷你除尘机器人 |
-
2014
- 2014-07-30 CN CN201410374981.6A patent/CN104102223B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004248371A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Fanuc Ltd | インバータ装置の接地方法及びインバータ装置 |
CN101628527A (zh) * | 2009-08-05 | 2010-01-20 | 哈尔滨工程大学 | 一种具有非接触式横向感知能力的移动机器人车轮 |
WO2013141206A1 (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | シャープ株式会社 | ロボット装置、情報提供装置及び情報提供システム |
CN102830653A (zh) * | 2012-09-27 | 2012-12-19 | 中国二十二冶集团有限公司 | 无线通讯机器人缠绕控制系统 |
CN203252585U (zh) * | 2013-05-21 | 2013-10-30 | 哈尔滨师范大学 | 基于单片机的迷你除尘机器人 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104102223A (zh) | 2014-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103066650B (zh) | 变浆系统后备电池在线监测及电压均衡系统以及方法 | |
CN109229421A (zh) | 一种无人机动力性能测试系统及方法 | |
CN207335915U (zh) | 一种电缆监测系统 | |
CN106989935A (zh) | 用于自供能式车用磁流变制动器性能测试的实验台及方法 | |
CN104634391A (zh) | 一种高压输电线路在线监测系统 | |
CN101819256A (zh) | 汽轮发电机转子绕组匝间短路测试系统 | |
CN107055245A (zh) | 一种电梯实时监测方法及装置 | |
CN103235226A (zh) | Oppc动态增容在线监测装置及监测方法 | |
CN104102223B (zh) | 一种巡线机器人行走电机温度检测系统及方法 | |
CN203398942U (zh) | 可视化蓝牙转子测温发电机 | |
CN102810381B (zh) | 一种空心电抗器 | |
CN208123837U (zh) | 一种电力自动化设备远程监控装置 | |
CN104481894B (zh) | 离心式潜油电泵井下扭矩测试系统 | |
CN206725143U (zh) | 输电线路相间工况监测系统 | |
CN107560741B (zh) | 一种盾构滚刀温度检测装置及方法 | |
CN206848736U (zh) | 一种风力发电远程在线监控系统装置 | |
CN201273824Y (zh) | 输电线路运行状态远程监测装置 | |
CN102636346B (zh) | 自供电无线齿轮应力分析系统 | |
CN209841205U (zh) | 一种基于nb-iot传输的架空输电线路电缆测温系统 | |
CN201937244U (zh) | 一种带无线温度测量的微机电动机保护监控装置 | |
CN204615534U (zh) | 用于磁力耦合器的水冷结构 | |
CN106324456A (zh) | 一种检测油浸式变压器绝缘老化的装置 | |
CN201673587U (zh) | 高压设备运行温度监测仪 | |
CN205387916U (zh) | 一种动力钳监控系统 | |
CN206756974U (zh) | 基于磁场探测法在干式空芯电抗器匝间短路故障在线检测系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160608 Termination date: 20190730 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |