CN108988466A - 巡检机器人充电系统及其充电控制方法、装置 - Google Patents

巡检机器人充电系统及其充电控制方法、装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种巡检机器人充电系统及其充电控制方法、装置，其中，所述系统，包括巡检机器人以及装设在输电线路杆塔上的充电装置；巡检机器人包括处理器、充电接口模块以及充电端口识别装置；充电装置包括充电插头模块、储能模块以及发电模块；处理器分别连接充电接口模块、充电端口识别装置；充电插头模块连接储能模块；储能模块连接发电模块。本发明能够在巡检机器人电量不足时，巡检机器人在输电线路上行走靠近充电装置进行充电，提高了巡检机器人的续航能力，实现巡检机器人在输电线路上长时间的巡检工作。

Description

巡检机器人充电系统及其充电控制方法、装置
技术领域
本发明涉及输电线路巡检技术领域，特别是涉及一种巡检机器人充电系统及其充电控制方法、装置。
背景技术
输电线路的可靠性是保障电网安全运行的重要前提，而对输电线路巡检可提高输电线路的可靠性，有效消除可能的隐患或损失。随着巡检机器人应用在输电线路巡检用量逐年增加，巡检机器人可在输电线路上行走巡检。
在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：现有的巡检机器人在输电线路巡检时，续航能力短，无法长时间在输电线路上巡检工作。
发明内容
基于此，有必要针对传统的巡检机器人在输电线路巡检时，续航能力短，无法长时间在输电线路上巡检工作问题，提供一种巡检机器人充电系统及其充电控制方法、装置。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种巡检机器人充电系统，包括巡检机器人以及装设在输电线路杆塔上的充电装置；巡检机器人包括处理器、充电接口模块以及充电端口识别装置；充电装置包括充电插头模块、储能模块以及发电模块；
处理器分别连接充电接口模块、充电端口识别装置；充电插头模块连接储能模块；储能模块连接发电模块；
处理器在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；充电端口识别装置在识别到充电插头模块时，将识别成功信息传输给处理器；处理器根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到充电插头模块进行充电。
在其中一个实施例中，充电接口模块包括设置在充电接口模块接口端部的挡雨机构；挡雨机构包括电机、转动轴以及挡雨盖；
转动轴的一端部连接电机，另一端部连接挡雨盖；电机与处理器电连接；
处理器根据识别成功信息，将打开指令传输给电机；电机根据打开指令通过转动轴带动挡雨盖转动打开。
在其中一个实施例中，充电插头模块包括支架以及设置在支架一侧边的插头；
支架的一端部固定在输电线路杆塔上。
在其中一个实施例中，还包括设置在插头的插口端部的防水胶圈。
在其中一个实施例中，插头为双孔插头。
在其中一个实施例中，充电插头模块还包括设置在支架一端部的挡雨板。
在其中一个实施例中，发电模块包括太阳能电池板和/或风能机构；太阳能电池板连接储能模块；风能机构连接储能模块。
在其中一个实施例中，充电端口识别装置为激光识别装置或图像识别装置。
另一方面，本发明实施例还提供了一种巡检机器人充电系统的充电控制方法，包括以下步骤：
在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；
根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到相应的充电插头模块进行充电；识别成功信息为充电端口识别装置识别充电插头模块得到的。
另一方面，本发明实施例还提供了一种巡检机器人充电系统的充电控制装置，包括：
充电发起单元，用于在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；
充电单元，用于根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到相应的充电插头模块进行充电；识别成功信息为充电端口识别装置识别充电插头模块得到的。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
基于处理器分别连接充电接口模块、充电端口识别装置；充电插头模块连接储能模块；储能模块连接发电模块。处理器在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；充电端口识别装置在识别到充电插头模块时，将识别成功信息传输给处理器；处理器根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到充电插头模块进行充电。本发明实施例能够在巡检机器人电量不足时，巡检机器人在输电线路上行走靠近充电装置进行充电，提高了巡检机器人的续航能力，实现巡检机器人在输电线路上长时间的巡检工作。
附图说明
图1为一个实施例中巡检机器人充电系统的第一结构示意图；
图2为一个实施例中巡检机器人充电系统的第二结构示意图；
图3为一个实施例中充电接口模块的结构示意图；
图4为一个实施例中巡检机器人充电系统的第三结构示意图；
图5为一个实施例中充电插头模块的结构示意图；
图6为一个实施例中巡检机器人充电系统的充电控制方法的流程示意图；
图7为一个实施例中巡检机器人充电系统的充电控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了解决传统的巡检机器人在输电线路巡检时，续航能力短，无法长时间在输电线路上巡检工作问题，本发明实施例提供了一种巡检机器人充电系统。图1为巡检机器人充电系统的第一结构示意图。如图1所示，可包括巡检机器人110以及装设在输电线路杆塔上的充电装置120；巡检机器人110包括处理器112、充电接口模块114以及充电端口识别装置116；充电装置120包括充电插头模块122、储能模块124以及发电模块126。处理器112分别连接充电接口模块124、充电端口识别装置126；充电插头模块122连接储能模块124；储能模块124连接发电模块126。
处理器112在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置116，并驱使巡检机器人110向输电线路杆塔移动；充电端口识别装置116在识别到充电插头模块122时，将识别成功信息传输给处理器112；处理器112根据识别成功信息，驱使充电接口模块114对接到充电插头模块122进行充电。
其中，巡检机器人110可用来在输电线路上行走巡检。巡检机器人110可通过滚轮实现在输电线路上的行走。优选的，巡检机器人110可以是两栖(即可在空中飞行，也可以在输电线路上行走)巡检机器人。处理器112指的是具有信号处理和信号传输等功能的处理器件。可选的，处理器112可以是单片机、ARM(Advanced RISC Machine，RISC微处理器)或FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)。优选的，处理器112为单片机。充电接口模块114可用于插接充电装置进行充电。充电端口识别装置116指的是可识别充电装置的充电插头模块的装置。充电装置120可用来对巡检机器人进行充电。充电插头模块122指的是能够插接充电接口模块114的插头模块。需要说明的是，充电插头模块122的插头口与充电接口模块114的接口能够相互匹配对接。储能模块124可以是蓄电池，也可以是锂电池。发电模块126指的是能够输出电能的模块。
具体地，基于处理器112连接充电接口模块114；处理器112连接充电端口识别装置116；充电插头模块122连接储能模块124；储能模块124连接发电模块126。处理器112在检测到巡检机器人的剩余电量不足时，启动充电端口识别装置116，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动。充电端口识别装置116在识别到充电插头模块122时，将识别成功信息传输给处理器112；处理器112根据识别成功信息，驱使充电接口模块114对接到充电插头模块124进行充电。
例如，巡检机器人行驶到输电线路上，在充电端口识别装置116识别到充电插头模块时，驱使充电接口模块对接到充电插头模块，巡检机器人停止前进，开始充电。当巡检机器人充完电后，处理器驱使充电接口模块拔出充电插头模块，完成充电。
上述实施例中，基于处理器分别连接充电接口模块、充电端口识别装置；充电插头模块连接储能模块；储能模块连接发电模块。处理器在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；充电端口识别装置在识别到充电插头模块时，将识别成功信息传输给处理器；处理器根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到充电插头模块进行充电。本发明实施例能够在巡检机器人电量不足时，巡检机器人在输电线路上行走靠近充电装置进行充电，提高了巡检机器人的续航能力，实现巡检机器人在输电线路上长时间的巡检工作。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种巡检机器人充电系统，包括巡检机器人110以及装设在输电线路杆塔上的充电装置120；巡检机器人110包括处理器112、充电接口模块114以及充电端口识别装置116；充电装置120包括充电插头模块122、储能模块124以及发电模块126。处理器112分别连接充电接口模块124、充电端口识别装置126；充电插头模块122连接储能模块124；储能模块124连接发电模块126。
其中，巡检机器人可在输电线路上行走。充电装置可装设在杆塔的相应位置处，使得巡检机器人在行走靠近充电装置时，巡检机器人的充电接口模块能够对接到充电装置的充电插头模块上。例如，在杆塔段的输电线路可设置跨越轨道，巡检机器人能够沿着跨越轨道行走，进而使得充电接口模块对接到充电插头模块上。
具体地，处理器在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；充电端口识别装置在识别到充电插头模块时，将识别成功信息传输给处理器；处理器根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到充电插头模块进行充电，实现对巡检机器人及时充电，提高了巡检机器人的作业续航能力。
在一个具体的实施例中，如图3所示，充电接口模块包括设置在充电接口模块接口端部的挡雨机构；挡雨机构包括电机310、转动轴320以及挡雨盖330；转动轴320的一端部连接电机310，另一端部连接挡雨盖330；电机310与处理器电连接。
处理器根据识别成功信息，将打开指令传输给电机310；电机310根据打开指令通过转动轴320带动挡雨盖330转动打开。
其中，电机310可以是步进电机。电机310可通过电机转子连接转动轴320。转动轴320可用来打开挡雨盖。挡雨盖330的材质可是金属材质，也可以是非金属材质。挡雨盖330通过转动轴320与充电接口模块的接口端部活动连接。优选的，挡雨盖330能够覆盖充电接口模块的接口端部。
具体地，基于电机310与处理器电连接。处理器根据充电端口识别装置传输的识别成功信息，将打开指令传输给电机310；电机310根据打开指令通过转动轴320带动挡雨盖330转动打开。其中，打开指令可以是PWM信号指令，也可以是电平信号指令。通过设置挡雨盖，防止雨水或杂物进入充电接口模块的接口端部。提高了对巡检机器人的充电安全性。
进一步的，充电接口模块的接口端部可设计为可伸缩的。在挡雨盖330转动打开后，处理器可控制充电接口模块的接口端部伸出；在充电完成后，处理器可控制充电接口模块的接口端部缩回。
上述实施例中，基于处理器分别连接充电接口模块、充电端口识别装置；充电插头模块连接储能模块；储能模块连接发电模块。处理器在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；充电端口识别装置在识别到充电插头模块时，将识别成功信息传输给处理器；处理器根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到充电插头模块进行充电。进而能够在巡检机器人电量不足时，巡检机器人在输电线路上行走靠近充电装置进行充电，提高了巡检机器人的续航能力，实现巡检机器人在输电线路上长时间的巡检工作。
在一个实施例中，如图4所示，充电插头模块424包括支架434以及设置在支架434一侧边的插头422。支架434的一端部固定在输电线路杆塔上。
其中，插头422的插孔能够与充电接口模块的接口匹配连接。
具体地，处理器412在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置416，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；充电端口识别装置416在识别到充电插头模块的插头422时，将识别成功信息传输给处理器412；处理器412根据识别成功信息，驱使充电接口模块414对接到充电插头模块的插头422上，进而实现对巡检机器人的充电，提高了巡检机器人的续航能力。
在一个具体的实施例中，如图4所示，充电插头模块还包括设置在支架434一端部的挡雨板432。
其中，挡雨板432的材质可以是金属材质，也可以是非金属材质。优选的，挡雨板432为非金属材质的挡雨板。
在一个具体的实施例中，插头为双孔插头。相应的，充电接口模块为两接口的接口模块。
在一个具体的实施例中，发电模块包括太阳能电池板和/或风能机构；太阳能电池板连接储能模块；风能机构连接储能模块。
具体地，太阳能电池板可用来收集太阳能，并将太阳能转换成电能。风能机构可用来将风能转换成电能。风能机构可包括风车和能量转换装置。例如，可在风车转动时，驱动能量转换装置产生电能。
例如，太阳能电池板将转换得到的电能传输给储能模块，储能模块通过充电插头模块向巡检机器人充电；风能机构将转换得到的电能传输给储能模块，储能模块通过充电插头模块向巡检机器人充电。
在一个具体的实施例中，充电端口识别装置为激光识别装置或图像识别装置。
其中，激光识别装置指的是通过激光扫描识别物体的装置。图像识别装置指的是能够识别物体形状等的装置。
例如，可预设在充电插头模块上做标记，当激光识别装置识别到充电插头模块上的标记时，处理器可驱使充电接口模块对接上充电插头模块。当图片识别装置识别到充电插头模块时，处理器可驱使充电接口模块对接上充电插头模块，进而可快速准确的使得驱使充电接口模块对接上充电插头模块。
在一个具体的实施例中，如图5所示，巡检机器人充电系统还包括设置在插头的插口端部的防水胶圈510。
其中，防水胶圈510的一端固定在插头的插口端部。防水胶圈可用来防止雨水或杂物等接触到插头的导电片上，避免因雨水或杂物造成的充电短路等。
上述实施例中，能够在巡检机器人电量不足时，巡检机器人在输电线路上行走靠近充电装置进行充电，提高了巡检机器人的续航能力，实现巡检机器人在输电线路上长时间的巡检工作。巡检机器人在靠近充电装置进行充电时，能够快速准确的将充电接口模块对接上充电插头模块上，提高了充电效率。
在一个实施例中，提供了一种巡检机器人充电系统的充电控制方法。如图6所示，包括以下步骤：
在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；
根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到相应的充电插头模块进行充电；识别成功信息为充电端口识别装置识别充电插头模块得到的。
其中，识别成功信息为充电端口识别装置识别到充电插头模块时，生成的信息。
具体地，基于处理器分别连接充电接口模块、充电端口识别装置；充电插头模块连接储能模块；储能模块连接发电模块。处理器在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；充电端口识别装置在识别到充电插头模块时，将识别成功信息传输给处理器；处理器根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到充电插头模块进行充电。本发明实施例能够在巡检机器人电量不足时，巡检机器人在输电线路上行走靠近充电装置进行充电，提高了巡检机器人的续航能力，实现巡检机器人在输电线路上长时间的巡检工作。
应该理解的是，虽然图6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，提供了一种巡检机器人充电系统的充电控制装置，如图7所示，该装置包括充电发起单元710和充电单元720，其中：
充电发起单元710，用于在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；
充电单元720，用于根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到相应的充电插头模块进行充电；识别成功信息为充电端口识别装置识别充电插头模块得到的。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的巡检机器人充电系统的限定，具体的巡检机器人充电系统可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；
根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到相应的充电插头模块进行充电；识别成功信息为充电端口识别装置识别充电插头模块得到的。
关于计算机可读存储介质中存储的计算机程序被处理器执行时可实现其功能的具体方法可以参见上文中对于巡检机器人充电系统的充电控制方法的说明，在此不再赘述。上述计算机可读存储介质中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各除法运算方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种巡检机器人充电系统，其特征在于，包括巡检机器人以及装设在输电线路杆塔上的充电装置；所述巡检机器人包括处理器、充电接口模块以及充电端口识别装置；所述充电装置包括充电插头模块、储能模块以及发电模块；
所述处理器分别连接所述充电接口模块、所述充电端口识别装置；所述充电插头模块连接所述储能模块；所述储能模块连接所述发电模块；
所述处理器在检测到剩余电量不足时，启动所述充电端口识别装置，并驱使所述巡检机器人向所述输电线路杆塔移动；所述充电端口识别装置在识别到所述充电插头模块时，将识别成功信息传输给所述处理器；所述处理器根据所述识别成功信息，驱使所述充电接口模块对接到所述充电插头模块进行充电。
2.根据权利要求1所述的巡检机器人充电系统，其特征在于，所述充电接口模块包括设置在所述充电接口模块接口端部的挡雨机构；所述挡雨机构包括电机、转动轴以及挡雨盖；
所述转动轴的一端部连接所述电机，另一端部连接所述挡雨盖；所述电机与所述处理器电连接；
所述处理器根据所述识别成功信息，将打开指令传输给所述电机；所述电机根据所述打开指令通过所述转动轴带动所述挡雨盖转动打开。
3.根据权利要求1所述的巡检机器人充电系统，其特征在于，所述充电插头模块包括支架以及设置在所述支架一侧边的插头；
所述支架的一端部固定在所述输电线路杆塔上。
4.根据权利要求3所述的巡检机器人充电系统，其特征在于，还包括设置在所述插头的插口端部的防水胶圈。
5.根据权利要求3所述的巡检机器人充电系统，其特征在于，所述插头为双孔插头。
6.根据权利要求1所述的巡检机器人充电系统，其特征在于，所述充电插头模块还包括设置在所述支架一端部的挡雨板。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的巡检机器人充电系统，其特征在于，所述发电模块包括太阳能电池板和/或风能机构；
所述太阳能电池板连接所述储能模块；所述风能机构连接所述储能模块。
8.根据权利要求7所述的巡检机器人充电系统，其特征在于，所述充电端口识别装置为激光识别装置或图像识别装置。
9.一种巡检机器人充电系统的充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；
根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到相应的充电插头模块进行充电；所述识别成功信息为所述充电端口识别装置识别所述充电插头模块得到的。
10.一种巡检机器人充电系统的充电控制装置，其特征在于，包括：
充电发起单元，用于在检测到剩余电量不足时，启动充电端口识别装置，并驱使巡检机器人向输电线路杆塔移动；
充电单元，用于根据识别成功信息，驱使充电接口模块对接到相应的充电插头模块进行充电；所述识别成功信息为所述充电端口识别装置识别所述充电插头模块得到的。
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