CN110456691A - 一种悬式绝缘子检测机器人控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种悬式绝缘子检测机器人控制系统,包括机器人控制器和地面基站;机器人控制器与地面基站通讯连接;机器人控制器还包括嵌入式处理器、数字IO模块、模拟AD输入输出模块、电机驱动模块和工业相机;嵌入式处理器均与数字IO模块、模拟AD输入输出模块、电机驱动模块、第二数传电台双向连接,嵌入式处理器的输出端与工业相机的输入端连接,工业相机的输出端与无线数字图像发送模块的输入端连接;地面基站还包括嵌入式工控机和人机界面;嵌入式工控机的输入端与无线数字图像接收模块的输出端连接,嵌入式工控机均与人机界面、第一数传电台双向连接,能有效提高悬式绝缘子检测机器人的智能程度,适用范围广,结构简单,操作灵活。
Description
技术领域
本发明涉及机器人控制技术领域,尤其涉及一种悬式绝缘子检测机器人控制系统。
背景技术
电力工业在我国的国民经济中具有举足轻重的地位和作用,电力系统的安全稳定运行直接影响着工农业发展和人民生活。电力系统由电能的产生、电能的输送和电能的使用三部分组成。电能的输送主要通过架空输电线路,是影响电力系统安全稳定运行的重要因素。因此,保证架空输电线路安全稳定的工作对电力系统的正常运行具有重大作用。
绝缘子是架空输电线路的重要组成部分,是电力系统中使用量最大的器件,是连接高压输电线杆(塔)与输电线的一种绝缘体。绝缘子在运行过程中因长期经受机电负荷、日晒雨淋、冷热变化等作用,可能出现绝缘电阻降低、开裂甚至击穿等现象,产生不良绝缘子。输电线路的绝缘子都是并联运行的,任何一串绝缘子出现问题都会造成输电线路的故障,甚至会造成长时间停电,对电力系统的安全运行、工农业生产以及人们的日常生活造成很大的危害。目前,对悬式绝缘子检测机器人的控制自动化程度不高,适用性低。
发明内容
本发明实施例提供一种悬式绝缘子检测机器人控制系统,能有效提高悬式绝缘子检测机器人的智能程度,适用范围广,结构简单,操作灵活,具有使用价值。
本发明一实施例提供一种悬式绝缘子检测机器人控制系统,其特征在于,包括机器人控制器和地面基站;所述机器人控制器设置于悬式绝缘子检测机器人上,所述机器人控制器与所述地面基站通讯连接;
其中,所述机器人控制器具有用于与所述地面基站的第一数传电台通讯连接的第二数传电台以及用于与所述地面基站的无线数字图像接收模块通讯连接的无线数字图像发送模块;
所述机器人控制器还包括嵌入式处理器、数字IO模块、模拟AD输入输出模块、电机驱动模块和工业相机;所述嵌入式处理器均与所述数字IO模块、所述模拟AD输入输出模块、所述电机驱动模块、所述第二数传电台双向连接,所述嵌入式处理器的输出端与所述工业相机的输入端连接,所述工业相机的输出端与所述无线数字图像发送模块的输入端连接;
所述地面基站还包括嵌入式工控机和人机界面;所述嵌入式工控机的输入端与所述无线数字图像接收模块的输出端连接,所述嵌入式工控机均与所述人机界面、所述第一数传电台双向连接。
作为上述方案的改进,所述地面基站还包括断股智能识别系统;所述断股智能识别系统与所述第一数传电台双向连接。
作为上述方案的改进,所述地面基站还包括显示器;所述显示器的输入端与所述无线数字图像接收模块的输出端连接。
作为上述方案的改进,所述悬式绝缘子检测机器人控制系统还包括供电模块;所述供电模块的输出端均与所述机器人控制器的输入端、所述地面基站的输入端连接。
作为上述方案的改进,所述供电模块为电池。
与现有技术相比,本发明实施例公开的一种悬式绝缘子检测机器人控制系统,通过所述悬式绝缘子检测机器人控制系统包括机器人控制器和地面基站;所述机器人控制器设置于悬式绝缘子检测机器人上,所述机器人控制器与所述地面基站通讯连接;其中,所述机器人控制器具有用于与所述地面基站的第一数传电台通讯连接的第二数传电台以及用于与所述地面基站的无线数字图像接收模块通讯连接的无线数字图像发送模块;所述机器人控制器还包括嵌入式处理器、数字IO模块、模拟AD输入输出模块、电机驱动模块和工业相机;所述嵌入式处理器均与所述数字IO模块、所述模拟AD输入输出模块、所述电机驱动模块、所述第二数传电台双向连接,所述嵌入式处理器的输出端与所述工业相机的输入端连接,所述工业相机的输出端与所述无线数字图像发送模块的输入端连接;所述地面基站还包括嵌入式工控机和人机界面;所述嵌入式工控机的输入端与所述无线数字图像接收模块的输出端连接,所述嵌入式工控机均与所述人机界面、所述第一数传电台双向连接,采用以上结构,通过数字IO模块将采集到的悬式绝缘子检测机器人的传感器IO量发送至嵌入式处理器,模拟AD输入输出模块将采集到的悬式绝缘子检测机器人的传感器模拟量发送至嵌入式处理器,电机驱动模块将当前的机器人运动信息发送至嵌入式处理器,使得嵌入式处理器根据传感器IO量、传感器模拟量和机器人运动信息生成状态信息,并通过第二数传电台将该状态信息发送至地面基站的第一数传电台,同时工业相机采集绝缘子的图像信息,并通过无线数字图像发送模块将该图像信息发送至地面基站的无线数字图像接收模块,进而嵌入式工控机将接收到的状态信息和图像信息传输至人机界面,使得人机界面根据显示的状态信息和图像信息获取输入的控制指令,进而人机界面将该控制指令反馈给嵌入式工控机,从而嵌入式工控机将该控制指令发送至该嵌入式处理器,以使嵌入式处理器根据该控制指令及传感器的信息,规划机器人的运动,控制机器人各个关节及作业工具的运动,能有效提高悬式绝缘子检测机器人的智能程度,实现灵活控制、实时远程传输控制,适用用于超高压输电线路环境下的机器人绝缘子检测作业机构,从而适用范围广,结构简单,操作灵活,具有使用价值。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种悬式绝缘子检测机器人控制系统的结构示意图;
图2是本发明实施例一提供的供电模块的结构示意图;
图3是本发明实施例二提供的地面基站的结构示意图;
图4是本发明实施例三提供的地面基站的结构示意图;
其中,1、机器人控制器;11、第二数传电台;12、无线数字图像发送模块;13、嵌入式处理器;14、数字IO模块;15、模拟AD输入输出模块;16、电机驱动模块;17、工业相机;2、地面基站;21、第一数传电台;22、无线数字图像接收模块;23、嵌入式工控机;24、人机界面;25、断股智能识别系统;26、显示器;3、供电模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图1,是本发明实施例一提供的一种悬式绝缘子检测机器人控制系统的结构示意图,包括机器人控制器1和地面基站2;所述机器人控制器1设置于悬式绝缘子检测机器人上,所述机器人控制器1与所述地面基站2通讯连接;
其中,所述机器人控制器1具有用于与所述地面基站2的第一数传电台21通讯连接的第二数传电台11以及用于与所述地面基站2的无线数字图像接收模块22通讯连接的无线数字图像发送模块12;
所述机器人控制器1还包括嵌入式处理器13、数字IO模块14、模拟AD输入输出模块15、电机驱动模块16和工业相机17;所述嵌入式处理器13均与所述数字IO模块14、所述模拟AD输入输出模块15、所述电机驱动模块16、所述第二数传电台11双向连接,所述嵌入式处理器13的输出端与所述工业相机17的输入端连接,所述工业相机17的输出端与所述无线数字图像发送模块12的输入端连接;
所述地面基站2还包括嵌入式工控机23和人机界面24;所述嵌入式工控机23的输入端与所述无线数字图像接收模块22的输出端连接,所述嵌入式工控机23均与所述人机界面24、所述第一数传电台21双向连接。
工业相机17用于采集绝缘子的图像信息,无线数字图像发送模块12用于将工业相机17采集到的图像信息发送到地面基站2的无线数字图像接收模块22。数字IO模块14,连接于嵌入式处理器13的IO端口,用于对机器人的传感器IO量的读取及控制。模拟AD输入输出模块15,连接于嵌入式处理器13的AD通道,用于对机器人的传感器模拟量的读取及控制。电机驱动模块16,用于采集机器人的机器人运动信息,并响应于嵌入式处理器13的指令,控制机器人的运动。第二数传电台11,采用无线通讯的方式,连接于嵌入式处理器13的串口,用于将机器人控制器1的状态信息反馈至地面基站2,并接收地面基站2发送的控制指令。嵌入式处理器13用于将获取到的传感器IO量、传感器模拟量等各模块发送的实时信息进行处理得到状态信息,并根据接收到的地面基站2发送的控制指令及状态信息,规划机器人的运动,控制机器人控制器各模块的运行,并控制机器人各个关节及作业工具的运动。其中,机器人的状态信息包括关节状态信息、作业工具状态信息、传感器信息以及电量信息。
人机界面24,连接于嵌入式工控机23,用于显示机器人的状态信息、图像信息以及输入控制指令。其中,控制指令包括对机器人各个关节的控制,以及对作业工具的控制,并能够对控制参数进行设置。无线数字图像接收模块22,连接于嵌入式工控机23,用于实时接收机器人控制器1传回的图像信息,并将该图像信息发送至嵌入式工控机23。第一数传电台21,采用无线通讯的方式,连接于嵌入式工控机23的串口,用于接收机器人控制器1发送的状态信息,并将人机界面24发送的控制指令发送至机器人控制器1。嵌入式工控机23,用于将接收到的状态信息和图像信息发送至人机界面24,并将人机界面24反馈的控制指令通过第一数传电台21发送至机器人控制器1。
本发明实施例的工作原理是:
采用以上结构,通过数字IO模块14将采集到的悬式绝缘子检测机器人的传感器IO量发送至嵌入式处理器13,模拟AD输入输出模块15将采集到的悬式绝缘子检测机器人的传感器模拟量发送至嵌入式处理器13,电机驱动模块16将当前的机器人运动信息发送至嵌入式处理器13,使得嵌入式处理器13根据传感器IO量、传感器模拟量和机器人运动信息生成状态信息,并通过第二数传电台11将该状态信息发送至地面基站2的第一数传电台21,同时工业相机17采集绝缘子的图像信息,并通过无线数字图像发送模块12将该图像信息发送至地面基站2的无线数字图像接收模块22,进而嵌入式工控机23将接收到的状态信息和图像信息传输至人机界面24,使得人机界面24根据显示的状态信息和图像信息获取输入的控制指令,进而人机界面24将该控制指令反馈给嵌入式工控机23,从而嵌入式工控机23将该控制指令发送至该嵌入式处理器13,以使嵌入式处理器13根据该控制指令及传感器的信息,规划机器人的运动,控制机器人各个关节及作业工具的运动。
在一种可选的实施例中,参见图2,是本发明实施例一提供的供电模块的结构示意图。所述悬式绝缘子检测机器人控制系统还包括供电模块3;所述供电模块3的输出端均与所述机器人控制器1的输入端、所述地面基站2的输入端连接。
优选的,所述供电模块3为电池。
需要说明的是,供电模块3用于为地面基站2和机器人控制器1中各模块供电,且机器人控制器1由供电模块3获取机器人的电量信息。
实施例二
参见图3,是本发明实施例二提供的地面基站的结构示意图。在实施例一的基础上,在另一优选实施例中,所述地面基站2还包括断股智能识别系统25;所述断股智能识别系统25与所述第一数传电台21双向连接。
需要说明的是,断股智能识别系统25根据第一数传电台21接收的状态信息,对绝缘子断股补修进行识别判断,进而将识别结果传输至机器人控制器1,能实现断股智能识别。
实施例三
参见图4,是本发明实施例三提供的地面基站的结构示意图。在实施例一的基础上,在另一优选实施例中,所述地面基站2还包括显示器26;所述显示器26的输入端与所述无线数字图像接收模块22的输出端连接。
本实施例中,显示器26可以是液晶显示器,用于实时显示机器人控制器1传回的数字图像。
相比于现有技术,本发明实施例提供的一种悬式绝缘子检测机器人控制系统,通过所述悬式绝缘子检测机器人控制系统包括机器人控制器和地面基站;所述机器人控制器设置于悬式绝缘子检测机器人上,所述机器人控制器与所述地面基站通讯连接;其中,所述机器人控制器具有用于与所述地面基站的第一数传电台通讯连接的第二数传电台以及用于与所述地面基站的无线数字图像接收模块通讯连接的无线数字图像发送模块;所述机器人控制器还包括嵌入式处理器、数字IO模块、模拟AD输入输出模块、电机驱动模块和工业相机;所述嵌入式处理器均与所述数字IO模块、所述模拟AD输入输出模块、所述电机驱动模块、所述第二数传电台双向连接,所述嵌入式处理器的输出端与所述工业相机的输入端连接,所述工业相机的输出端与所述无线数字图像发送模块的输入端连接;所述地面基站还包括嵌入式工控机和人机界面;所述嵌入式工控机的输入端与所述无线数字图像接收模块的输出端连接,所述嵌入式工控机均与所述人机界面、所述第一数传电台双向连接,采用以上结构,能有效提高悬式绝缘子检测机器人的智能程度,实现灵活控制、实时远程传输控制,适用用于超高压输电线路环境下的机器人绝缘子检测作业机构,从而适用范围广,结构简单,操作灵活,具有使用价值。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种悬式绝缘子检测机器人控制系统,其特征在于,包括机器人控制器和地面基站;所述机器人控制器设置于悬式绝缘子检测机器人上,所述机器人控制器与所述地面基站通讯连接;
其中,所述机器人控制器具有用于与所述地面基站的第一数传电台通讯连接的第二数传电台以及用于与所述地面基站的无线数字图像接收模块通讯连接的无线数字图像发送模块;
所述机器人控制器还包括嵌入式处理器、数字IO模块、模拟AD输入输出模块、电机驱动模块和工业相机;所述嵌入式处理器均与所述数字IO模块、所述模拟AD输入输出模块、所述电机驱动模块、所述第二数传电台双向连接,所述嵌入式处理器的输出端与所述工业相机的输入端连接,所述工业相机的输出端与所述无线数字图像发送模块的输入端连接;
所述地面基站还包括嵌入式工控机和人机界面;所述嵌入式工控机的输入端与所述无线数字图像接收模块的输出端连接,所述嵌入式工控机均与所述人机界面、所述第一数传电台双向连接。
2.如权利要求1所述的悬式绝缘子检测机器人控制系统,其特征在于,所述地面基站还包括断股智能识别系统;所述断股智能识别系统与所述第一数传电台双向连接。
3.如权利要求1所述的悬式绝缘子检测机器人控制系统,其特征在于,所述地面基站还包括显示器;所述显示器的输入端与所述无线数字图像接收模块的输出端连接。
4.如权利要求1所述的悬式绝缘子检测机器人控制系统,其特征在于,所述悬式绝缘子检测机器人控制系统还包括供电模块;所述供电模块的输出端与所述机器人控制器的输入端、所述地面基站的输入端连接。
5.如权利要求4所述的悬式绝缘子检测机器人控制系统,其特征在于,所述供电模块为电池。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191115 |
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