CN109144063A - 一种作业现场安全管控机器人装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于公开一种作业现场安全管控机器人装置，它包括装置本体、人工智能工作单元、单片机控制单元、驱动单元和管控单元，所述单片机控制单元、驱动单元和管控单元分别与所述人工智能工作单元相连接并设置在所述装置本体上，所述单片机控制单元还连接有惯性测量单元和充电单元；与现有技术相比，由人工智能工作单元进行智能化控制，由管控单元对作业现场进行管控，由驱动单元进行装置本体的巡检运动，由单片机控制单元进行操作控制，实现变电站的巡检工作，性能佳，稳定性更好，且有效地降低了功耗和成本，实现本发明的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人装置，特别涉及一种应用于电力巡检作业的作业现场安全管控机器人装置。
背景技术
随着现代科技的进步，自动化设备广泛应用与各行各业之中。电力行业作为传统的能源行业，随着电网的不断扩大和新能源的发展，发电、供电设备的改进，加大了检修维护的难度，但传统的巡检及清洁机器人多应用范围有限，售价高昂，不利于维护和检修。
1、机器人代替人工巡视将是智能电网发展的必然趋势
随着电网的发展以及变电站电压等级的提高，变电站的站区面积不断扩大，运行环境变得更加复杂，这样使得变电站现场设备的巡视范围和工作量变大，变电设备运行可靠性面临更加严峻的考验，变电站巡检受到了更大的重视。
通常釆用的人工巡视方式，由于受巡视人员劳动强度、业务水平、责任心和精神状态等诸多因素的制约，漏检、误检情况时有发生，造成重大经济损失，根据中国电力科学院2011 年电网运行统计报告，变电设备漏检、误检造成的经济损失达到每年 26 亿元以上，由此可见，人工巡视已经越来越满足不了现代化变电站安全运行的要求，机器人代替人工巡视将是智能电网发展的必然趋势。
2、已有变电站巡检机器人应用范围有限，售价较高
目前国内已有几家公司正在进行这方面的研究，虽然有些已经做出成品，但是，目前变电站巡检机器人都应用于110KV、220KV、500KV变电站，且价格都在百万以上，对于35KV的小站基本不考虑，不能广泛适用于变电站巡检。
因此，特别需要一种作业现场安全管控机器人装置，以解决上述现有存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种作业现场安全管控机器人装置，针对现有技术的不足，采用该嵌入式平台，性能佳，稳定性更好，且有效地降低了功耗和成本。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种作业现场安全管控机器人装置，其特征在于，它包括装置本体、人工智能工作单元、单片机控制单元、驱动单元和管控单元，所述单片机控制单元、驱动单元和管控单元分别与所述人工智能工作单元相连接并设置在所述装置本体上，所述单片机控制单元还连接有惯性测量单元和充电单元。
在本发明的一个实施例中，所述驱动单元包括驱动器、伺服电机和差动四驱车轮，所述差动四驱车轮设置在所述作业现场安全管控机器人装置的装置本体底部，所述驱动器通过伺服电机与所述差动四驱车轮相连接。
在本发明的一个实施例中，所述充电单元设置在所述作业现场安全管控机器人装置的装置本体上。
在本发明的一个实施例中，所述管控单元包括高清摄像装置、红外成像装置和二自由度云台，所述二自由度云台设置在所述作业现场安全管控机器人装置的装置本体前端，所述高清摄像装置和红外成像装置分别设置在所述二自由度云台上。
在本发明的一个实施例中，所述管控单元还包括一激光雷达装置，所述激光雷达装置通过一安装支架固定在所述作业现场安全管控机器人装置的装置本体后端。
在本发明的一个实施例中，所述单片机控制单元还连接有一雨滴传感器装置。
在本发明的一个实施例中，所述单片机控制单元还连接有控制按钮和指示灯。
在本发明的一个实施例中，所述装置本体的前端还设置有超声波避障装置，所述超声波避障装置与所述人工智能工作单元相连接。
本发明的作业现场安全管控机器人装置，与现有技术相比，由人工智能工作单元进行智能化控制，由管控单元对作业现场进行管控，由驱动单元进行装置本体的巡检运动，由单片机控制单元进行操作控制，实现变电站的巡检工作，性能佳，稳定性更好，且有效地降低了功耗和成本，实现本发明的目的。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本发明的作业现场安全管控机器人装置的结构示意图；
图2为本发明的作业现场安全管控机器人装置的内部结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例
如图1和图2所示，本发明的作业现场安全管控机器人装置，它包括装置本体10、人工智能工作单元20、单片机控制单元30、驱动单元40和管控单元50，单片机控制单元30、驱动单元40和管控单元50分别与人工智能工作单元20相连接并设置在装置本体10上，单片机控制单元30还连接有惯性测量单元31和充电单元32。
在本实施例中，驱动单元40包括驱动器41、伺服电机42和差动四驱车轮43，差动四驱车轮43设置在装置本体10底部，驱动器41通过伺服电机42与差动四驱车轮43相连接。
在本实施例中，充电单元32设置在装置本体10上，用于对所述作业现场安全管控机器人装置进行充电。
在本实施例中，管控单元50包括高清摄像装置51、红外成像装置52和二自由度云台53，二自由度云台53设置在装置本体10的前端，高清摄像装置51和红外成像装置52分别设置在二自由度云台53上。
在本实施例中，管控单元50还包括一激光雷达装置54，激光雷达装置54通过一安装支架11固定在装置本体10的后端。
在本实施例中，单片机控制单元30还连接有一雨滴传感器装置33。单片机控制单元30还连接有控制按钮34和指示灯35。
在本实施例中，装置本体10的前端还设置有超声波避障装置55，超声波避障装置55与人工智能工作单元20相连接。
本发明的作业现场安全管控机器人装置，人工智能工作单元20采用NVIDIA最新一代的GPU嵌入式开发平台TX2，利用其强大的计算能力，一方面，大幅提升了自主导航的实时性、响应速度和精度，同时功耗得到有效降低；另一方面，精确、高效处理海量视觉采集的视频数据，可以实时解读，识别仪表读数、行人等信息，很好地解决了市面巡检机器人产品终端出现的带宽不足、延迟等问题，不仅性能佳，稳定性更好，而且功耗降低1/2，成本降低1/3。
本发明的作业现场安全管控机器人装置，激光雷达装置54采用中精度激光雷达，同时辅助以惯性测量单元31的惯性测量进行补偿，提高机器人导航与定位的精度和可靠性，其导航的稳定性及精度优于市面上常见的单独激光雷达导航模式。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种作业现场安全管控机器人装置，其特征在于，它包括装置本体、人工智能工作单元、单片机控制单元、驱动单元和管控单元，所述单片机控制单元、驱动单元和管控单元分别与所述人工智能工作单元相连接并设置在所述装置本体上，所述单片机控制单元还连接有惯性测量单元和充电单元。
2.如权利要求1所述的作业现场安全管控机器人装置，其特征在于，所述驱动单元包括驱动器、伺服电机和差动四驱车轮，所述差动四驱车轮设置在所述作业现场安全管控机器人装置的装置本体底部，所述驱动器通过伺服电机与所述差动四驱车轮相连接。
3.如权利要求1所述的作业现场安全管控机器人装置，其特征在于，所述充电单元设置在所述作业现场安全管控机器人装置的装置本体上。
4.如权利要求1所述的作业现场安全管控机器人装置，其特征在于，所述管控单元包括高清摄像装置、红外成像装置和二自由度云台，所述二自由度云台设置在所述作业现场安全管控机器人装置的装置本体前端，所述高清摄像装置和红外成像装置分别设置在所述二自由度云台上。
5.如权利要求1所述的作业现场安全管控机器人装置，其特征在于，所述管控单元还包括一激光雷达装置，所述激光雷达装置通过一安装支架固定在所述作业现场安全管控机器人装置的装置本体后端。
6.如权利要求1所述的作业现场安全管控机器人装置，其特征在于，所述单片机控制单元还连接有一雨滴传感器装置。
7.如权利要求1所述的作业现场安全管控机器人装置，其特征在于，所述单片机控制单元还连接有控制按钮和指示灯。
8.如权利要求1所述的作业现场安全管控机器人装置，其特征在于，所述装置本体的前端还设置有超声波避障装置，所述超声波避障装置与所述人工智能工作单元相连接。
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