CN112325053A - 一种管道机器人的定位方法 - Google Patents

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CN112325053A CN202011301667.7A CN202011301667A CN112325053A CN 112325053 A CN112325053 A CN 112325053A CN 202011301667 A CN202011301667 A CN 202011301667A CN 112325053 A CN112325053 A CN 112325053A
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李嘉林
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/48—Indicating the position of the pig or mole in the pipe or conduit

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Abstract

本发明提供一种管道机器人的定位方法，在管道的管壁上安装至少一个管道天线装置，所述管道天线装置，部分安装在管道内壁上，部分安装在管道外壁上，包括控制模块、光收发模块、定位模块、天线，所述控制模块连接光收发模块和定位模块，所述定位模块连接天线，所述天线穿过土层露出地面，所述光收发模块安装在管道内壁上；管道机器人从管道天线装置获取位置信息。本发明实现一种管道机器人的定位方法，实现管道机器人的低误差定位。

Description

一种管道机器人的定位方法
技术领域
本发明涉及管道机器人的技术领域，尤其涉及一种管道机器人的定位方法。
背景技术
管道机器人在管道内运动，涉及管道机器人的定位问题。有的管道机器人的定位方法，使用运动速度和时间定位，长距离运动，容易产生定位误差。需要一种管道机器人的定位方法，实现管道机器人的低误差定位。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足之处，利用卫星位置服务提供的位置信息，提出一种管道机器人的定位方法，实现管道机器人的低误差定位。
具体是，一种管道机器人的定位方法，包括：
步骤1）在管道的管壁上安装至少一个管道天线装置，所述管道天线装置，部分安装在管道内壁上，部分安装在管道外壁上，包括控制模块、光收发模块、定位模块、天线，所述控制模块连接光收发模块和定位模块，所述定位模块连接天线，所述天线穿过土层露出地面，所述光收发模块安装在管道内壁上。
步骤2）管道机器人在管道里运动，包括控制单元、光收发单元，所述光收发单元安装在管道机器人表面。
步骤3）光收发单元和光收发模块间建立光路，进行光通信。
步骤4）管道机器人的控制单元通过光收发单元、光收发模块，与管道天线装置的控制模块通信。
步骤5）管道机器人向管道天线装置发送获取位置信息指令。
步骤6）管道天线装置通过定位模块、天线，获取位置信息，传给管道机器人。
进一步，调节光收发单元和光收发模块间可建立光路的位置范围，使管道机器人在同一位置最多可与一个管道天线装置通信。
进一步，管道机器人和管道天线装置，在接收光强大于光收发单元和光收发模块的接收光强阈值且光收发单元和光收发模块间光路无遮挡范围内，建立光通信。
进一步，所述光收发单元和光收发模块的外罩为半球透镜。
进一步，所述光收发单元和光收发模块在相对位置为垂直时建立光通信。
进一步，管道机器人根据与管道天线装置的相对位置，对接收的位置信息进行修正。
进一步，所述定位模块使用北斗定位或GPS定位。
本发明的有益效果：
1) 在管道的管壁上安装至少一个管道天线装置，所述管道天线装置，部分安装在管道内壁上，部分安装在管道外壁上，包括控制模块、光收发模块、定位模块、天线，所述控制模块连接光收发模块和定位模块，所述定位模块连接天线，所述天线穿过土层露出地面。实现管道天线装置获取位置信息。
2）管道天线装置的光收发模块安装在管道内壁上；管道机器人的光收发单元安装在管道机器人表面；光收发单元和光收发模块间建立光路，进行光通信；管道机器人的控制单元通过光收发单元、光收发模块，与管道天线装置的控制模块通信。实现不论管道内有无液体，管道机器人与管道天线装置通信，获取位置信息。
3）管道机器人向管道天线装置发送获取位置信息指令；管道天线装置通过定位模块、天线，获取位置信息，传给管道机器人。实现管道机器人获取卫星服务提供的位置信息。
4）通过调节光收发单元和光收发模块间可建立光路的位置范围，使管道机器人在同一位置最多可与一个管道天线装置通信，避免干扰。
5）管道机器人和管道天线装置，在接收光强大于光收发单元和光收发模块的接收光强阈值且光收发单元和光收发模块间光路无遮挡范围内，建立光通信。实现确定管道机器人和管道天线装置可建立光通信的位置范围。
6）光收发单元和光收发模块的外罩为半球透镜。实现汇聚光线，增强光信号，保持光通路稳定，抗漂浮颗粒和液体干扰；也实现扩大管道机器人和管道天线装置建立光通信的位置范围。
7）光收发单元和光收发模块在相对位置为垂直时建立光通信。实现管道机器人便于确定与管道天线装置的相对位置，以便对接收的位置信息进行修正。
8）管道机器人根据与管道天线装置的相对位置，对接收的位置信息进行修正。实现提高管道机器人的定位精度。
附图说明
图1为本发明实施例的系统流程图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明实施例做进一步的说明。
如图1所示，一种管道机器人的定位方法，包括：
步骤1）在管道的管壁上安装至少一个管道天线装置，所述管道天线装置，部分安装在管道内壁上，部分安装在管道外壁上，包括控制模块、光收发模块、定位模块、天线，所述控制模块连接光收发模块和定位模块，所述定位模块连接天线，所述天线穿过土层露出地面，所述光收发模块安装在管道内壁上。
步骤2）管道机器人在管道里运动，包括控制单元、光收发单元，所述光收发单元安装在管道机器人表面。
步骤3）光收发单元和光收发模块间建立光路，进行光通信。
步骤4）管道机器人的控制单元通过光收发单元、光收发模块，与管道天线装置的控制模块通信。
步骤5）管道机器人向管道天线装置发送获取位置信息指令。
步骤6）管道天线装置通过定位模块、天线，获取位置信息，传给管道机器人。
进一步，调节光收发单元和光收发模块间可建立光路的位置范围，使管道机器人在同一位置最多可与一个管道天线装置通信。
进一步，管道机器人和管道天线装置，在接收光强大于光收发单元和光收发模块的接收光强阈值且光收发单元和光收发模块间光路无遮挡范围内，建立光通信。
进一步，所述光收发单元和光收发模块的外罩为半球透镜。
进一步，所述光收发单元和光收发模块在相对位置为垂直时建立光通信。
进一步，管道机器人根据与管道天线装置的相对位置，对接收的位置信息进行修正。
进一步，所述定位模块使用北斗定位或GPS定位。
本发明的有益效果：
1) 在管道的管壁上安装至少一个管道天线装置，所述管道天线装置，部分安装在管道内壁上，部分安装在管道外壁上，包括控制模块、光收发模块、定位模块、天线，所述控制模块连接光收发模块和定位模块，所述定位模块连接天线，所述天线穿过土层露出地面。实现管道天线装置获取位置信息。
2）管道天线装置的光收发模块安装在管道内壁上；管道机器人的光收发单元安装在管道机器人表面；光收发单元和光收发模块间建立光路，进行光通信；管道机器人的控制单元通过光收发单元、光收发模块，与管道天线装置的控制模块通信。实现不论管道内有无液体，管道机器人与管道天线装置通信，获取位置信息。
3）管道机器人向管道天线装置发送获取位置信息指令；管道天线装置通过定位模块、天线，获取位置信息，传给管道机器人。实现管道机器人获取卫星服务提供的位置信息。
4）通过调节光收发单元和光收发模块间可建立光路的位置范围，使管道机器人在同一位置最多可与一个管道天线装置通信，避免干扰。
5）管道机器人和管道天线装置，在接收光强大于光收发单元和光收发模块的接收光强阈值且光收发单元和光收发模块间光路无遮挡范围内，建立光通信。实现确定管道机器人和管道天线装置可建立光通信的位置范围。
6）光收发单元和光收发模块的外罩为半球透镜。实现汇聚光线，增强光信号，保持光通路稳定，抗漂浮颗粒和液体干扰；也实现扩大管道机器人和管道天线装置建立光通信的位置范围。
7）光收发单元和光收发模块在相对位置为垂直时建立光通信。实现管道机器人便于确定与管道天线装置的相对位置，以便对接收的位置信息进行修正。
8）管道机器人根据与管道天线装置的相对位置，对接收的位置信息进行修正。实现提高管道机器人的定位精度。
需要强调的是，以上所述的具体实施例对本发明的目的、技术方案以及有益效果进行了详细的说明。所应理解的是，上述内容仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神与原则之内，所做的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种管道机器人的定位方法，包括：
步骤1）在管道的管壁上安装至少一个管道天线装置，所述管道天线装置，部分安装在管道内壁上，部分安装在管道外壁上，包括控制模块、光收发模块、定位模块、天线，所述控制模块连接光收发模块和定位模块，所述定位模块连接天线，所述天线穿过土层露出地面，所述光收发模块安装在管道内壁上；
步骤2）管道机器人在管道里运动，包括控制单元、光收发单元，所述光收发单元安装在管道机器人表面；
步骤3）光收发单元和光收发模块间建立光路，进行光通信；
步骤4）管道机器人的控制单元通过光收发单元、光收发模块，与管道天线装置的控制模块通信；
步骤5）管道机器人向管道天线装置发送获取位置信息指令；
步骤6）管道天线装置通过定位模块、天线，获取位置信息，传给管道机器人。
2.根据权利要求1所述的一种管道机器人的定位方法，其特征在于，调节光收发单元和光收发模块间可建立光路的位置范围，使管道机器人在同一位置最多可与一个管道天线装置通信。
3.根据权利要求1所述的一种管道机器人的定位方法，其特征在于，管道机器人和管道天线装置，在接收光强大于光收发单元和光收发模块的接收光强阈值且光收发单元和光收发模块间光路无遮挡范围内，建立光通信。
4.根据权利要求1所述的一种管道机器人的定位方法，其特征在于，所述光收发单元和光收发模块的外罩为半球透镜。
5.根据权利要求1所述的一种管道机器人的定位方法，其特征在于，所述光收发单元和光收发模块在相对位置为垂直时建立光通信。
6.根据权利要求1所述的一种管道机器人的定位方法，其特征在于，管道机器人根据与管道天线装置的相对位置，对接收的位置信息进行修正。
7.根据权利要求1所述的一种管道机器人的定位方法，其特征在于，所述定位模块使用北斗定位或GPS定位。
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