CN114019969A - 一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及巡检机器人技术领域，且公开了一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，包括巡检机器人主体，巡检机器人主体包括对数据进行处理的中央处理器，中央处理器通过导线分别连接有三维建模模块、操作预案库、设备搭载平台和设备操作模块，三维建模模块，其具体为：对目标所在区域进行三维空间建模，为后续设备操作模块的运作提供数据支持；操作预案库，其具体为：对出现情况时所该处理的方案进行记录，当巡检机器人主体发现情况时。该具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，能够解决目前机器人一般只具有巡检功能，不能在发现情况时对设备进行及时操做的问题。
Description
技术领域
本发明涉及巡检机器人技术领域，具体为一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人。
背景技术
我国电力的主要来源是火力发电，火电厂需要保证长期稳定且可靠的运行。为保证电厂的安全稳定的运行，需要定期进行巡检，而目前的巡检方式多采用人工巡检。火电厂内设备种类较多、设备较为集中、管道分布范围广、空间狭小、环境比较复杂，这使得人工巡检工作繁重、巡检效率低下，因此目前电厂大都采用机器人进行巡检，但是目前机器人一般只具有巡检功能，不能在发现意外情况时对设备进行及时的操作。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，具备设备操作能力的优点，解决了目前机器人一般只具有巡检功能，不能在发现情况时对设备进行及时的操作的问题。
为实现对设备进行操作能力的目的，本发明提供如下技术方案：一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，包括巡检机器人主体，所述巡检机器人主体包括对数据进行处理的中央处理器，所述中央处理器通过导线分别连接有三维建模模块、操作预案库、设备搭载平台和设备操作模块，所述三维建模模块，其具体为：对目标所在区域进行三维空间建模，为后续设备操作模块的运作提供数据支持；所述操作预案库，其具体为：对出现情况时所该处理的方案进行记录，当巡检机器人主体发现情况时，中央处理器根据情况调取操作预案库内记录的同类处理方案，并通过设备操作模块重复该方案的操作；所述设备搭载平台，其具体为：用于搭载外挂设备，对巡检机器人主体周边信息进行采集并传递至中央处理器进行处理；所述设备操作模块，其具体为：对发生情况的设备进行自动操作，当出现的情况无法解决时，通过人工远程控制设备操作模块进行操作。
优选的，所述设备操作模块包括机械臂、路径修正单元和路径规格单元，所述机械臂上安装有用于执行具体精密操作的机械爪，所述路径规格单元根据三维建模模块提供的三维空间模型和终点位置，规划机械臂和机械爪的行走路径，并通过路径修正单元对行走路径进行实时修正，避免发生偏移。
优选的，所述三维建模模块包括建模单元、确定基点和三维点补充单元，通过设备搭载平台上搭载设备拍摄的图像，建模单元建立三维空间模型，同时确定基点位置，当出现遮挡物阻碍设备搭载平台上搭载设备拍摄图像，导致三维空间模型无法补全时，三维点补充单元向中央处理器发出信息，中央处理器控制巡检机器人主体移动位置，对缺失的图像进行补充，从而对缺失部分的三维空间模型进行补全，构建所需区域完整的三维空间模型。
优选的，所述中央处理器通过导线连接有巡航模块，所述巡航模块包括定时巡检、定点巡检、指定任务临时巡检和遥控巡检，所述定时巡检，其具体为：设定时间段巡检机器人主体工作进行巡检；所述定点巡检，其具体为：巡检机器人主体在设定的巡检范围内进行巡检；所述指定任务临时巡检，其具体为：临时下达巡检任务，巡检机器人主体按照下达任务内容进行巡检；所述遥控巡检，其具体为：工作人员远控遥控巡检机器人主体进行巡检。
优选的，所述设备搭载平台包括红外热像仪、高清摄像头、温湿度传感器、交互式实时对讲平台、声光报警器、超声传感器和无线接收模块，所述红外热像仪、高清摄像头、温湿度传感器和超声传感器接收巡检机器人主体周边的信息，将其传递至中央处理器中，所述交互式实时对讲平台，其具体为：提供与巡检机器人主体附近工作人员进行交流平台，所述声光报警器用于巡检机器人主体发现情况时进行计算报警，所述无线接收模块用于巡检机器人主体上各个模块与外界进行数据交流。
优选的，所述设备操作模块包括机械臂、路径修正单元和路径规格单元，所述机械臂上安装有用于执行具体精密操作的机械爪，所述路径规格单元根据三维建模模块提供的三维空间模型和终点位置，规划机械臂和机械爪的行走路径，并通过路径修正单元对行走路径进行实时修正，避免发生偏移。
优选的，所述设备操作模块还包括力度传感器，所述力度传感器与机械爪通过导线相连接，控制机械爪的操作力度，避免对设备造成损坏。
优选的，所述设备操作模块还包括防抖动单元，所述防抖动单元减小机械臂工作时的抖动幅度，提高机械臂工作时的精准性。
与现有技术相比，本发明提供了一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，具备以下有益效果：
该具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，通过设置三维建模模块、操作预案库、设备搭载平台和设备操作模块，当巡检机器人主体在巡检过程中，通过设备搭载平台上搭载的设备发现情况时，检索操作预案库内存储的信息，调取操作预案库内记录的同类处理方案，并通过三维建模模块对目标所在区域进行三维空间建模，随后通过设备操作模块根据三维空间模型提高的数据信息，通过路径规格单元和路径修正单元操控机械臂和机械爪对设备进行准确操作，从而在巡检机器人发现设备出现情况时，第一时间对设备进行操作解决情况。
附图说明
图1为本发明提出的一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人的结构框图。
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做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。
请参阅图1，一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，包括巡检机器人主体，巡检机器人主体包括对数据进行处理的中央处理器，中央处理器通过导线分别连接有三维建模模块、操作预案库、设备搭载平台和设备操作模块，三维建模模块，其具体为：对目标所在区域进行三维空间建模，为后续设备操作模块的运作提供数据支持；操作预案库，其具体为：对出现情况时所该处理的方案进行记录，当巡检机器人主体发现情况时，中央处理器根据情况调取操作预案库内记录的同类处理方案，并通过设备操作模块重复该方案的操作；设备搭载平台，其具体为：用于搭载外挂设备，对巡检机器人主体周边信息进行采集并传递至中央处理器进行处理；设备操作模块，其具体为：对发生情况的设备进行自动操作，当出现的情况无法解决时，通过人工远程控制设备操作模块进行操作，设备操作模块包括机械臂、路径修正单元和路径规格单元，机械臂上安装有用于执行具体精密操作的机械爪，路径规格单元根据三维建模模块提供的三维空间模型和终点位置，规划机械臂和机械爪的行走路径，并通过路径修正单元对行走路径进行实时修正，避免发生偏移，通过设置三维建模模块、操作预案库、设备搭载平台和设备操作模块，当巡检机器人主体在巡检过程中，通过设备搭载平台上搭载的设备发现情况时，检索操作预案库内存储的信息，调取操作预案库内记录的同类处理方案，并通过三维建模模块对目标所在区域进行三维空间建模，随后通过设备操作模块根据三维空间模型提高的数据信息，通过路径规格单元和路径修正单元操控机械臂和机械爪对设备进行准确操作。
三维建模模块包括建模单元、确定基点和三维点补充单元，通过设备搭载平台上搭载设备拍摄的图像，建模单元建立三维空间模型，同时确定基点位置，当出现遮挡物阻碍设备搭载平台上搭载设备拍摄图像，导致三维空间模型无法补全时，三维点补充单元向中央处理器发出信息，中央处理器控制巡检机器人主体移动位置，对缺失的图像进行补充，从而对缺失部分的三维空间模型进行补全，构建所需区域完整的三维空间模型。
中央处理器通过导线连接有巡航模块，巡航模块包括定时巡检、定点巡检、指定任务临时巡检和遥控巡检，定时巡检，其具体为：设定时间段巡检机器人主体工作进行巡检；定点巡检，其具体为：巡检机器人主体在设定的巡检范围内进行巡检；指定任务临时巡检，其具体为：临时下达巡检任务，巡检机器人主体按照下达任务内容进行巡检；遥控巡检，其具体为：工作人员远控遥控巡检机器人主体进行巡检。
设备搭载平台包括红外热像仪、高清摄像头、温湿度传感器、交互式实时对讲平台、声光报警器、超声传感器和无线接收模块，红外热像仪、高清摄像头、温湿度传感器和超声传感器接收巡检机器人主体周边的信息，将其传递至中央处理器中，交互式实时对讲平台，其具体为：提供与巡检机器人主体附近工作人员进行交流平台，声光报警器用于巡检机器人主体发现情况时进行计算报警，无线接收模块用于巡检机器人主体上各个模块与外界进行数据交流。
设备操作模块还包括力度传感器，力度传感器与机械爪通过导线相连接，控制机械爪的操作力度，避免对设备造成损坏。
设备操作模块还包括防抖动单元，防抖动单元减小机械臂工作时的抖动幅度，提高机械臂工作时的精准性。
综上，该具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，通过设置三维建模模块、操作预案库、设备搭载平台和设备操作模块，当巡检机器人主体在巡检过程中，通过设备搭载平台上搭载的设备发现情况时，检索操作预案库内存储的信息，调取操作预案库内记录的同类处理方案，并通过三维建模模块对目标所在区域进行三维空间建模，随后通过设备操作模块根据三维空间模型提高的数据信息，通过路径规格单元和路径修正单元操控机械臂和机械爪对设备进行准确操作。
需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，其特征在于，包括巡检机器人主体，所述巡检机器人主体包括对数据进行处理的中央处理器，所述中央处理器通过导线分别连接有三维建模模块、操作预案库、设备搭载平台和设备操作模块；
所述三维建模模块，其具体为：对目标所在区域进行三维空间建模，为后续设备操作模块的运作提供数据支持；所述操作预案库，其具体为：对出现情况时所该处理的方案进行记录，当巡检机器人主体发现情况时，中央处理器根据情况调取操作预案库内记录的同类处理方案，并通过设备操作模块重复该方案的操作；所述设备搭载平台，其具体为：用于搭载外挂设备，对巡检机器人主体周边信息进行采集并传递至中央处理器进行处理；所述设备操作模块，其具体为：对发生情况的设备进行自动操作，当出现的情况无法解决时，通过人工远程控制设备操作模块进行操作。
2.根据权利要求1所述的一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，其特征在于，所述设备操作模块包括机械臂、路径修正单元和路径规格单元，所述机械臂上安装有用于执行具体精密操作的机械爪，所述路径规格单元根据三维建模模块提供的三维空间模型和终点位置，规划机械臂和机械爪的行走路径，并通过路径修正单元对行走路径进行实时修正，避免发生偏移。
3.根据权利要求1所述的一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，其特征在于，所述三维建模模块包括建模单元和三维点补充单元，通过设备搭载平台上搭载设备拍摄的图像，建模单元建立三维空间模型，同时确定基点位置，当出现遮挡物阻碍设备搭载平台上搭载设备拍摄图像，导致三维空间模型无法补全时，三维点补充单元向中央处理器发出信息，中央处理器控制巡检机器人主体移动位置，对缺失的图像进行补充，从而对缺失部分的三维空间模型进行补全，构建所需区域完整的三维空间模型。
4.根据权利要求1所述的一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，其特征在于，所述中央处理器通过导线连接有巡航模块，所述巡航模块包括定时巡检、定点巡检、指定任务临时巡检和遥控巡检，所述定时巡检，其具体为：设定时间段巡检机器人主体工作进行巡检；所述定点巡检，其具体为：巡检机器人主体在设定的巡检范围内进行巡检；所述指定任务临时巡检，其具体为：临时下达巡检任务，巡检机器人主体按照下达任务内容进行巡检；所述遥控巡检，其具体为：工作人员远控遥控巡检机器人主体进行巡检。
5.根据权利要求1所述的一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，其特征在于，所述设备搭载平台包括红外热像仪、高清摄像头、温湿度传感器、交互式实时对讲平台、声光报警器、超声传感器和无线接收模块，所述红外热像仪、高清摄像头、温湿度传感器和超声传感器接收巡检机器人主体周边的信息，将其传递至中央处理器中，所述交互式实时对讲平台提供与巡检机器人主体附近工作人员进行交流平台，所述声光报警器用于巡检机器人主体发现情况时进行计算报警，所述无线接收模块用于巡检机器人主体上各个模块与外界进行数据交流。
6.根据权利要求1所述的一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，其特征在于，所述设备操作模块还包括力度传感器，所述力度传感器与机械爪通过导线相连接。
7.根据权利要求6所述的一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，其特征在于，通过控制机械爪的操作力度，避免对设备造成损坏。
8.根据权利要求1所述的一种具有设备操作能力的电厂巡检用机器人，其特征在于，所述设备操作模块还包括防抖动单元，所述防抖动单元减小机械臂工作时的抖动幅度，提高机械臂工作时的精准性。
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