CN110002373A - 变电站巡检机器人室内外自动传送系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统及控制方法，利用包括升降系统、控制系统和通信系统，升降系统包括轨道、容纳箱体和机器人检测传感器，所述容纳箱体设置于轨道上，可搭载机器人进行升降运动；机器人检测传感器检测是否有机器人通过容纳箱体上设置的自动门，所述容纳箱体内设置有固定机器人的锁止机构；通信系统，被配置为提供机器人、升降系统和控制系统之间的通讯通道；控制系统，被配置为控制升降系统的升降运动，接收并根据检测结果控制所述自动门和锁止机构的动作，保证机器人能够进行任意位置的升降并进入所述位置对应的室内，保证机器人能够进行任意位置的升降并进入相应的室内。

Description

变电站巡检机器人室内外自动传送系统及控制方法

技术领域

本公开涉及一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统及控制方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着电力机器人技术的快速发展，变电站巡检机器人已广泛应用于变电站室内、室外设备的巡检。但是由于变电站内开关柜室、保护室、G I S室等均安装了安全门、防鼠板等，机器人无法自动进入室内进行巡检，因此，目前普遍采用室外以及每个设备室内分别单独设置一个机器人进行巡检的方式，该方法不仅成本高，也造成了大量的资源浪费。

实用新型专利ZL201620378140.7提供了一种机器人室内外自动巡检控制系统，通过在室内门上安装门轴电机以及设置自动升降防鼠板实现机器人室内外巡检的目的。但是该系统只能应用于设备室位于一楼而且没有台阶等障碍的情况，实际上变电站内设备室普遍为多层楼房结构，开关柜室、保护室、G I S室等通常设置在二楼甚至三楼，因此该系统不具备普遍适用性。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统及控制方法，本公开能够自动实现巡检机器人在变电站室内、外的传送，从而实现一台机器人可以同时对室外和多个室内进行巡检，提高机器人的使用率，降低使用成本。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统，包括升降系统和通信系统，其中：

所述升降系统包括轨道、容纳箱体和机器人检测传感器，所述容纳箱体具有容纳机器人的空间，所述容纳箱体设置于轨道上，可搭载机器人进行升降运动，所述容纳箱体内设置有固定机器人的锁止机构；所述升降系统根据控制系统发送的控制指令执行自动升降、开关自动门、或者将所述锁止机构锁止或释放的动作。

所述机器人检测传感器检测是否有机器人通过容纳箱体上设置的自动门，并将检测结果发送给控制系统；

所述通信系统，被配置为提供机器人、升降系统和控制系统之间的通讯通道。

进一步的，所述轨道设置于室外，沿楼层方向布设。

进一步的，所述自动门为可升降卷帘门，分别安装在箱体两侧，并具备自动锁止功能。

进一步的，所述容纳箱体上设置有手动操作模块，手动操作模块控制自动门的开关，防止机器人与升降系统通信失效，造成自动门无法打开或者合上。

进一步的，所述机器人检测传感器安装在自动门至少一侧，当机器人正在通过自动门时，自动门锁止，防止机器人被自动门意外损坏。

进一步的，所述锁止机构安装在箱体底部，用于当机器人完全进入箱体后锁定机器人，防止容纳箱体升降过程中，机器人意外移动。

进一步的，所述通信系统包括若干互相通信的通信模块，所述通讯模块至少安装在升降系统和机器人上。

更进一步的，所述通信模块包括但不限于WI F I、蓝牙或/和RF I D模块。

一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统，包括上述的传送系统以及控制系统，所述控制系统用于根据所述机器人检测传感器发送的检测结果向所述升降系统发送控制指令，所述控制指令包括以下至少一种：控制所述容纳箱体自动升降的指令、控制所述开关门开关的指令、控制所述锁止机构的锁止或释放的指令。

一种变电站巡检机器人的实现方法，包括以下步骤：

到达容纳箱体的前方，并向容纳箱体发送已经到达位置的状态信息；

根据控制系统下发的指令导航进入容纳箱体并停靠在容纳箱体内锁止机构所在位置；

在朝向室内的自动门打开后，根据控制系统下发的指令驶出容纳箱体进入相应的设备室。

一种变电站巡检机器人，包括本体、通讯模块、以及设置于本体上的激光扫描传感器、行走机构和编码器里程计；

激光扫描传感器和编码器里程计确定机器人的位置；

所述通讯模块用于接收控制系统下发的指令；

行走机构根据机器人的位置以及所述指令运动，使机器人停靠在容纳箱体内锁止机构所在位置上、以及在朝向室内的自动门打开后驶出容纳箱体进入相应的设备室。

一种变电站巡检机器人室内外自动传送的控制方法，包括以下步骤：

接收机器人的位置信息，当机器人到达容纳箱体前时，控制容纳箱体打开自动门，并向机器人发送行驶的控制指令；

接收机器人检测传感器的检测结果，根据其控制机器人前进，直到指定位置，控制自动门关闭并通过锁止机构锁定机器人；

控制容纳箱体沿轨道升起，到达设备室位置后，控制锁止机构释放；

控制朝向室内的自动门打开，并控制机器人行驶，离开容纳箱体并进入相应的设备室。

一种变电站巡检机器人室内外自动传送的控制系统，包括：

接收模块，用于接收机器人的位置信息，以及接收机器人检测传感器的检测结果；

控制模块，用于在机器人到达容纳箱体前时，控制容纳箱体的自动门打开；根据检测结果控制机器人行驶至指定位置，控制自动门关闭并通过容纳箱体的锁止机构锁定机器人；控制容纳箱体沿轨道升起，到达设备室位置后，控制锁止机构释放；控制朝向室内的自动门打开，并控制机器人行驶，离开容纳箱体并进入相应的设备室；

发送模块，用于向机器人、容纳箱体发送控制指令与现有技术相比，本公开的有益效果为：

本公开提供的变电站巡检机器人室内外自动传送系统结构简单，易于实现。通过不同传送轨道的设计，可以实现机器人从室外到室内、室内到室外、以及不同设备室之间的机器人传送，从而实现一台机器人同时对室外和多个室内进行巡检，提高机器人的使用率，降低使用成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为变电站巡检机器人室内外自动传送系统结构示意图；

图2为升降系统示意图；

图3为机器人锁止机构示意图；

图4为变电站巡检机器人室内外自动传送系统控制方法流程图；

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

如图1所示，一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统，包括升降系统、无线通信模块、机器人。

更为具体的，升降系统包括箱体、自动门、门禁模块、机器人检测传感器、机器人锁止机构所述箱体安装在设备室外墙的升降轨道上，可以搭载机器人进行升降。

自动门为可升降卷帘门，分别安装在箱体两侧，并具备自动锁止功能。

门禁模块用于人工操作自动门，防止机器人与升降系统通信失效，造成自动门无法打开或者合上。

机器人检测传感器安装在自动门两侧，当机器人正在通过自动门时，自动门锁止，防止机器人被自动门意外损坏。

机器人锁止机构安装在箱体底部，用于当机器人完全进入箱体后锁定机器人，防止箱体升降过程中，机器人意外移动。

无线通信模块采用但不限于WI F I、蓝牙、RF I D等技术。无线通信模块分别安装在升降系统和机器人上，用于实现机器人与升降系统的通讯，以控制升降系统实现自动开关门、箱体升降、机器人锁止和释放等动作。

机器人包括本体，本体上至少设置有激光扫描传感器、行走机构和编码器里程计。其中，激光扫描传感器和编码器里程计用于确定机器人的位置，以控制行走机构运动，使机器人准确停靠在箱体内指定位置上。激光传感器还用于检测自动门是否正确打开，以防止机器人与自动门发生误碰撞。

本公开还提供一种变电站巡检机器人室内外自动传送控制方法，机器人从室外进入设备室的具体流程如下：

步骤1：机器人到达升降系统前方，并通过无线通讯模块向升降系统发送机器人到达位置的状态。

步骤2：升降系统升起自动门，并通过无线通讯模块向机器人发送自动门已打开的状态。

步骤3：通过激光传感器和编码器里程计导航，控制机器人进入箱体。同时升降系统通过机器人检测传感器检测机器人通过自动门的状态，并锁止自动门，防止自动门误动作损伤机器人。

步骤4：机器人停在指定位置后向升降系统发送到达状态，升降系统关闭自动门，并通过锁止机构锁定机器人，防止机器人在升降过程中移动。

步骤5：升降系统沿传送轨道升起，到达设备室位置，打开锁止机构释放机器人。

步骤6：升降系统打开另一侧自动门，并通过无线通讯模块向机器人发送自动门已打开的状态。

步骤7：通过激光传感器和编码器里程计导航，控制机器人离开箱体进入设备室。

机器人从设备室内到达室外的步骤与以上步骤类似，过程相反。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (12)

1.一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统，其特征是：包括升降系统和通信系统，其中：

所述升降系统包括轨道、容纳箱体和机器人检测传感器，所述容纳箱体具有容纳机器人的空间，所述容纳箱体设置于轨道上，可搭载机器人进行升降运动，所述容纳箱体内设置有固定机器人的锁止机构；所述升降系统根据控制系统发送的控制指令执行自动升降、开关自动门、或者将所述锁止机构锁止或释放的动作；

所述机器人检测传感器检测是否有机器人通过容纳箱体上设置的自动门，并将检测结果发送给控制系统；

所述通信系统，被配置为提供机器人、升降系统和控制系统之间的通讯通道。

2.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统，其特征是：所述轨道设置于室外，沿楼层方向布设。

3.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统，其特征是：所述自动门为可升降卷帘门，分别安装在箱体两侧，并具备自动锁止功能。

4.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统，其特征是：所述容纳箱体上设置有手动操作模块，手动操作模块控制自动门的开关，防止机器人与升降系统通信失效，造成自动门无法打开或者合上。

5.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统，其特征是：所述机器人检测传感器安装在自动门至少一侧，当机器人正在通过自动门时，自动门锁止，防止机器人被自动门意外损坏。

6.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统，其特征是：所述锁止机构安装在箱体底部，用于当机器人完全进入箱体后锁定机器人，防止容纳箱体升降过程中，机器人意外移动。

7.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统，其特征是：所述通信系统包括若干互相通信的通信模块，所述通讯模块至少安装在升降系统和机器人上。

8.一种变电站巡检机器人室内外自动传送系统，其特征是：包括如权利要求1至7任一所述的传送系统以及控制系统，所述控制系统用于根据所述机器人检测传感器发送的检测结果向所述升降系统发送控制指令，所述控制指令包括以下至少一种：控制所述容纳箱体自动升降的指令、控制所述开关门开关的指令、控制所述锁止机构的锁止或释放的指令。

9.一种变电站巡检机器人的实现方法，其特征是：包括以下步骤：

到达容纳箱体的前方，并向容纳箱体发送已经到达位置的状态信息；

根据控制系统下发的指令导航进入容纳箱体并停靠在容纳箱体内锁止机构所在位置；

在朝向室内的自动门打开后，根据控制系统下发的指令驶出容纳箱体进入相应的设备室。

10.一种变电站巡检机器人，其特征是：包括本体、通讯模块、以及设置于本体上的激光扫描传感器、行走机构和编码器里程计；

激光扫描传感器和编码器里程计确定机器人的位置；

所述通讯模块用于接收控制系统下发的指令；

行走机构根据机器人的位置以及所述指令运动，使机器人停靠在容纳箱体内锁止机构所在位置上、以及在朝向室内的自动门打开后驶出容纳箱体进入相应的设备室。

11.一种变电站巡检机器人室内外自动传送的控制方法，其特征是：包括以下步骤：

接收机器人的位置信息，当机器人到达容纳箱体前时，控制容纳箱体打开自动门，并向机器人发送行驶的控制指令；

接收机器人检测传感器的检测结果，根据其控制机器人前进，直到指定位置，控制自动门关闭并通过锁止机构锁定机器人；

控制容纳箱体沿轨道升起，到达设备室位置后，控制锁止机构释放；

控制朝向室内的自动门打开，并控制机器人行驶，离开容纳箱体并进入相应的设备室。

12.一种变电站巡检机器人室内外自动传送的控制系统，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收机器人的位置信息，以及接收机器人检测传感器的检测结果；

控制模块，用于在机器人到达容纳箱体前时，控制容纳箱体的自动门打开；根据检测结果控制机器人行驶至指定位置，控制自动门关闭并通过容纳箱体的锁止机构锁定机器人；控制容纳箱体沿轨道升起，到达设备室位置后，控制锁止机构释放；控制朝向室内的自动门打开，并控制机器人行驶，离开容纳箱体并进入相应的设备室；

发送模块，用于向机器人、容纳箱体发送控制指令。