CN115213917A - 电网作业用智能监护机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供了电网作业用智能监护机器人，包括基座，基座顶部垂设有安装基柱，安装基柱后侧端面顶部转动设置有第一转轴，第一转轴上套设有围栏臂，安装基柱内部嵌设有第一电机，第一电机的输出轴连接第一转轴，围栏臂的轴向两端分别嵌设有第一伸缩机构，第一伸缩机构的伸缩轴末端设置有软限位探头，安装基柱顶部设有主摄像云台和悬浮摄像模组，悬浮摄像模组可升降设置于装基柱顶部，安装基柱前侧端面设置有语音播放器和烟温检测机构，基座内嵌设有控制器。本申请能对作业现场远程监控以代替现场监护人员，并且能快速确定作业区域，自动对作业人员位置进行多冗余监护，防止作业人员超出作业区域移动。

Description

电网作业用智能监护机器人

技术领域

本申请涉及智能电网技术领域，特别涉及电网作业用智能监护机器人。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

电网公司所属的变电站、电厂等发电、输电、配电厂区在进行维修、维护、安装、调试等作业时，需要开取工作票以确认作业范围、作业流程，并派专人监护作业人员工作，防止作业人员出现超出作业区域、违反作业规定、违规操作等问题，以避免安全风险。

在作业前，监护人员一般通过架设围栏以确定作业范围，并在作业现场实时监护作业人员工作，在作业完成后再拆取，这造成了时间和人力资源的严重浪费，影响作业速度，不符合电网公司信息化、智能化的发展需求。

由此，一种能够替代人力监护并且简化作业前期工作的智能监护机器人成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请为了解决上述问题提出了电网作业用智能监护机器人，能对作业现场远程监控以代替现场监护人员，并且能快速确定作业区域，自动对作业人员位置进行多冗余监护，防止作业人员超出作业区域移动。

本申请提供了电网作业用智能监护机器人，包括基座，所述基座顶部垂设有安装基柱，所述安装基柱后侧端面顶部转动设置有第一转轴，所述第一转轴上套设有围栏臂，安装基柱内部嵌设有第一电机，所述第一电机的输出轴连接第一转轴，所述围栏臂的轴向两端分别嵌设有第一伸缩机构，所述第一伸缩机构的伸缩轴末端设置有软限位探头，安装基柱顶部设有主摄像云台和悬浮摄像模组，所述悬浮摄像模组可升降设置于装基柱顶部，安装基柱前侧端面设置有语音播放器和烟温检测机构；所述基座内嵌设有与第一电机、第一伸缩机构、软限位探头、主摄像云台、悬浮摄像模组、语音播放器、烟温检测机构电连接的控制器。

优选地，所述主摄像云台包括云台和智能识别摄像头，所述智能识别摄像头用于对作业区域实时监控，且识别作业人员并对作业人员进行视觉定位和轨迹追踪；所述安装基柱前侧端面顶部设有触控屏，所述基座内部设置有通讯模组，所述控制器与触控屏、通讯模组电连接，控制器通过通讯模组与上位服务器有线或无线通讯。

优选地，所述软限位探头包括连接于第一伸缩机构伸缩轴末端的安装块，所述安装块的前侧端面设置有超声波探头和激光发射模组，所述激光发射模组设置于超声波探头远离第一伸缩机构的一侧。

优选地，所述悬浮摄像模组包括连接于安装基柱的固定座，所述固定座顶部开设有悬浮滑槽，固定座顶部设置有悬浮块，悬浮块滑动插设于悬浮滑槽，悬浮块内部嵌设有永磁铁且其一侧下部设置有无线传输摄像头，悬浮滑槽底部垂设有驱动丝杠，所述驱动丝杠上滑动设置有升降滑块，所述升降滑块顶部设置有电磁铁模组，所述控制器电连接有与无线传输摄像头适配的无线通讯模块。

优选地，所述悬浮块包括由上至下依次连接的上限位块、锥形块、安装块，所述悬浮滑槽上部为与锥形块适配的锥形槽，其下部为与升降滑块适配的直槽，所述上限位块的底部活动抵触于固定座顶部，所述无线传输摄像头设置于安装块一侧，所述锥形槽内壁相对于安装块的位置设置有位姿调整机构。

优选地，所述固定座顶部设置有弹性垫；所述电磁铁模组包括设于固定座顶部中心处的主电磁铁和绕固定座顶部中心均匀分布的若干辅助电磁铁。

优选地，所述锥形槽内壁开设有安装环槽，所述位姿调整机构包括嵌设于安装环槽内的安装齿环，安装齿环顶部设置有连接环，所述连接环转动连接于安装环槽顶壁，安装环槽顶壁远离安装齿环的一侧转动设置有驱动轴，所述驱动轴底部套设有主动齿轮，所述安装齿环外周环设有齿条，所述主动齿轮与齿条齿合，所述安装齿环内壁绕其中轴线均匀垂设有若干第二伸缩机构，所述第二伸缩机构的伸缩轴末端设置有弹性压头。

优选地，所述围栏臂的后侧端面沿其轴向设置有位移导轨，所述位移导轨上移动设置有位移滑块，所述位移滑块远离位移导轨的一侧端面垂直嵌设有转动电机；所述悬浮摄像模组设置于位移滑块上，其固定座的一侧连接于转动电机的输出轴。

优选地，所述安装基柱内部开设有检测风道，安装基柱前侧、后侧端面分别开设有与检测风道贯通的进气口和排气口，所述烟温检测机构包括分别设置于进气口、排气口的进气扇和排气扇以及一次设置于检测风道内部的第一烟温检测传感器和第二烟温检测传感器。

优选地，智能监护机器人的监护方法如下：

S100：将基座移动至预设位置，控制器控制第一电机转动，带动围栏臂运动至水平，所述第一伸缩机构带动软限位探头运动至作业区域的两侧末端，软限位探头和主摄像云台对作业人员进行实时监护，防止作用人员移动至作业区域以外，运维人员通过上位服务器连接控制器以监控作业现场；

若需要对被作业人员、柜门或其他物体遮挡的区域进行监控，具体操作方法如下：

S200：控制器通过主摄像云台采集作业现场图像并进行图像识别，对阻碍监控的人或物进行视觉定位计算，进而计算悬浮摄像模组的位置参数，控制器根据所述位置参数S控制悬浮摄像模组运动以采集所需图像，具体如下：

S201：控制器根据所述位置参数S计算所述悬浮摄像模组的横移参数S1、位姿调整参数S2、升降参数S3，判断升降参数S3是否超出了悬浮摄像模组的悬浮高度极限，若是，跳转到步骤S202，若否，跳转到步骤S203；

S202：控制器首先控制位移导轨带动悬浮摄像模组运动横移参数S1对应的距离，再控制位姿调整机构带动悬浮块转动位姿调整参数S2对应的角度，再控制电磁铁模组和驱动丝杠带动悬浮块悬浮上升升降参数S3对应的距离，跳转到步骤S205；

S203：控制器根据所述位置参数S重新计算所述悬浮摄像模组的横移参数S11、位姿调整参数S21、升降参数S31、辅助升降角度参数S4，所述辅助升降角度参数S4对应围栏臂的旋转角度；

S204：控制器首先控制第一电机带动围栏臂旋转辅助升降角度参数S4对应的角度，位移导轨带动悬浮摄像模组运动横移参数S11对应的距离，再控制位姿调整机构带动悬浮块转动位姿调整参数S21对应的角度，再控制电磁铁模组和驱动丝杠带动悬浮块悬浮上升升降参数S31对应的距离，跳转到步骤S205

S205：控制器控制无线传输摄像头采集图像。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

(1)本申请通过围栏臂和第一伸缩机构对作业区域进行纵向模拟，并通过软限位探头对作业人员进行横向检测，以防止作业人员超出作业范围移动，所述软限位探头上的超声波探头用于检测作业人员并触发越界报警，所述激光发射模组和语音播放器分别通过警示光线和警示语音提醒作业人员，避免了架设、拆除围栏造成的时间浪费，提高了监护流程的自动化和智能化。

(2)本申请通过主摄像云台实现了对作业现场的实时监控，并通过监控图像对作业人员进行视觉定位和轨迹追踪，配合软限位探头对作业区域进行多冗余越界报警检测，提高了越界报警的准确性，监护人员可通过上位服务器连接主摄像云台实现对作业现场的远程监控，可实现监护人员与作业现场的一对多监控，减少了人力资源的浪费，提高了作业效率。

(3)本申请通过悬浮摄像模组上通过磁力悬浮升降的无线传输摄像头，既实现了对作业现场监控的“全景化”，防止作业人员、柜门或其他物体遮挡的区域无法被监控，同时，也避免了一般升降机构对空间的实时占用，以提高本申请的移动性，提高了作业监控的全面性，避免了监控遗漏造成的安全风险。

(4)本申请通过设置于围栏臂上的位移导轨、悬浮摄像模组上的位姿调整机构、第一电机实现了无线传输摄像头升降位置的移动，进一步避免监控死角，扩大无线传输摄像头的监控范围，所述位移导轨配合第一电机实现了悬浮摄像模组的水平移动和升降行程的加大。

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是本申请一种实施例的整体结构前视图一，

图2是本申请一种实施例的整体结构前视图二，

图3是本申请一种实施例的局部放大图A，

图4是本申请一种实施例的悬浮摄像模组剖视图，

图5是本申请一种实施例的局部放大图B，

图6是本申请一种实施例的安装基柱局部剖视图，

图7是本申请另一种实施例的整体结构前视图

图8是本申请另一种实施例的整体结构后视图，

图9是本申请另一种实施例的局部放大图C，

图10是本申请的实施示意图。

图中：

1、基座，2、安装基柱，3、围栏臂，4、第一伸缩机构，5、软限位探头，6、主摄像云台，7、触控屏，8、语音播放器，9、烟温检测机构，10、悬浮摄像模组，11、移动轮，12、位移导轨，13、位移滑块，14、转动电机，51、安装块，52、超声波探头，53、激光发射模组，91、进气扇，92、第一烟温检测传感器，93、第二烟温检测传感器，94、排气扇，100、电气柜排列，200、作业区域，300、图像采集路径，101、固定座，102、悬浮块，103、位姿调整机构，104、无线传输摄像头，105、驱动丝杠，106、升降滑块，107、电磁铁模组，108、弹性垫，201、检测风道，1021、上限位块，1022、锥形块，1023、安装座，1031、驱动轴，1032、主动齿轮，1033、连结环，1034、安装齿环，1035、第二伸缩机构，1036、弹性压条。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本申请作进一步说明。

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公开的示例性实施方式。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。

如图1至图6所示，本申请提供了电网作业用智能监护机器人，包括基座1，所述基座1顶部垂设有安装基柱2，所述安装基柱2后侧端面顶部转动设置有第一转轴，所述第一转轴上套设有围栏臂3，安装基柱2内部嵌设有第一电机，所述第一电机的输出轴连接第一转轴，所述围栏臂3的轴向两端分别嵌设有第一伸缩机构4，所述第一伸缩机构4的伸缩轴末端设置有软限位探头5，安装基柱2顶部设有主摄像云台6和悬浮摄像模组10，所述悬浮摄像模组10可升降设置于安装基柱2顶部，安装基柱2前侧端面设置有语音播放器8和烟温检测机构9。

所述基座1内嵌设有与第一电机、第一伸缩机构4、软限位探头5、主摄像云台6、悬浮摄像模组10、语音播放器8、烟温检测机构9电连接的控制器，所述基座1底部四角处设置有移动轮11以加强本申请的移动性，所述移动轮11为可刹车万向轮。

具体地，所述主摄像云台6包括云台和设置于云台上的智能识别摄像头，所述智能识别摄像头对作业区域实时监控，且用于识别作业人员并对作业人员进行视觉定位和轨迹追踪，配合软限位探头5对作业区域200进行多冗余越界报警检测，当时别到作业人员将要越界时，所述智能识别摄像头通知控制器，所述云台用于控制智能识别摄像头的拍摄角度。

所述安装基柱2前侧端面顶部设有触控屏7，所述基座1内部设置有通讯模组，所述控制器与触控屏7、通讯模组电连接，控制器通过通讯模组与上位服务器有线或无线通讯，监护人员通过上位服务器远程连接控制器，进而连接主摄像云台6进而对作业现场远程监控，并且通过与控制器连接的触控屏实现监护人员和作业人员的实时通讯交流。

初始时，所述围栏臂3竖直放置以便于移动，第一伸缩机构4带动软限位探头5缩短至其伸缩轴最短，使用时，将本申请移动至预设作业区域200的一侧的中心处，如图10所示，作业目标为电气柜排列100中的其中一个电气柜，图中阴影处为作业工位，由虚线、本申请、电气柜排列100约束的矩形区域即为预设的作业区域200，本申请移动至电气柜排列100一侧，正对作业工位，所述控制器控制第一电机转动，带动第一转轴转动，进而带动围栏臂3运动至水平，所述第一伸缩机构4伸长带动所述软限位探头5伸长至作业区域两侧末端，所述软限位探头5的探测面朝向电气柜排列100，实时监测作业人员是否越过两侧虚线处，所述主摄像云台6对作业区域200实时监控并且配合软限位探头5对作业区域200进行多冗余越界报警检测，监护人员通过上位服务器远程连接控制器，进而连接主摄像云台6进而对作业现场远程监控，所述悬浮摄像模组10用于主摄像云台6对作业人员、柜门或其他物体遮挡的区域进行监控摄像，所述烟温检测机构9用于对作业区域进行烟雾检测和温度检测，以及时发现作业引起的火情，所述语音播放器8用于播放语音。

具体地，所述软限位探头5包括连接于第一伸缩机构4伸缩轴末端的安装块51，所述安装块51的前侧端面设置有超声波探头52和激光发射模组53，所述激光发射模组53设置于超声波探头52远离第一伸缩机构4的一侧，所述超声波探头实时发射超声波以检测作业人员是否越界，当作业人员越界时，超声波被作业人员的身体反射，其反射距离变短，所述超声波探头通知控制器，所述激光发射模组53包括多个激光发射器，发射发散的激光束以达到警示作业人员的作用。

所述主摄像云台6和软限位探头5相互配合对作业人员的越界进行多冗余检测，当监测到作业人员越界时，控制器控制激光发射模组53发射激光束以通过视觉警示作业人员，并控制所述语音播放器8播放警示语音，通过声音提醒作业用户。

具体地，所述悬浮摄像模组10包括连接于安装基柱2的固定座101，所述固定座101顶部开设有悬浮滑槽，固定座101顶部设置有悬浮块102，悬浮块102滑动插设于悬浮滑槽，悬浮块102内部嵌设有永磁铁且其一侧下部设置有无线传输摄像头104，悬浮滑槽底部垂设有驱动丝杠105，所述驱动丝杠105上滑动设置有升降滑块106，所述升降滑块106顶部设置有电磁铁模组107，所述控制器电连接有与无线传输摄像头104适配的无线通讯模块。

所述悬浮块102包括由上至下依次连接的上限位块1021、锥形块1022、安装座1023，如图4所示，所述悬浮滑槽上部为与锥形块1022适配的上宽下窄的锥形槽，其下部为与升降滑块106适配的直槽，所述驱动丝杠105包括丝杠和驱动电机，所述丝杠两端转动连接于直槽的顶壁和底壁，所述驱动电机嵌设于直槽的顶壁且驱动电机的输出轴连接驱动丝杠，所述上限位块1021的底部活动抵触于固定座101顶部，所述无线传输摄像头104设置于安装座1023一侧，所述锥形槽内壁相对于安装座1023的位置设置有位姿调整机构103。

初始时，所述升降滑块106位于直槽底部，电磁铁模组107不上电，悬浮块102的上限位块1021抵触于固定座101顶部，当需要升起悬浮块102以在高处采集图像时，所述电磁铁模组107上电，电磁铁模组107与悬浮块102内的永磁铁同极相对之间产生电磁斥力，使悬浮块102脱离固定座101上升，直至悬浮块102受到的电磁力和自身重力平衡，悬浮块102悬浮在固定座101上方，所述驱动丝杠105驱动升降滑块106上升，进一步推动悬浮块102上升至预定高度，所述无线传输摄像头104采集需要图像并传输至控制器，当采集完图像后，驱动丝杠105驱动升降滑块106下降，带动悬浮块102下降，再逐步控制电磁铁模组107的电流减小直至断电，使悬浮块102相对具有缓冲地降落至固定座1顶部，所述锥形槽和直槽的两段式设计便于悬浮块102插设于悬浮滑槽，电磁式升降方式便于悬浮块102获取更大的升降行程，所述位姿调整机构103用于在悬浮块上升前，调整无线传输摄像头104的朝向，以便于拍摄预设角度的图像。

优选地，所述固定座101顶部设置有弹性垫108所述弹性垫108用于缓冲悬浮块和固定座之间的硬性撞击。

优选地，所述电磁铁模组107包括设于固定座101顶部中心处的主电磁铁和绕固定座101顶部中心均匀分布的若干辅助电磁铁，所述永磁铁嵌设于悬浮块102的内部中轴线上，以便于悬浮块102受到的电磁力更为平衡稳定。

具体地，所述锥形槽内壁开设有安装环槽，所述位姿调整机构103包括嵌设于安装环槽内的安装齿环1034，安装齿环1034顶部设置有连接环1033，所述连接环1033转动连接于安装环槽顶壁，安装环槽顶壁远离安装齿环1034的一侧转动设置有驱动轴1031，所述驱动轴1031底部套设有主动齿轮1032，所述安装齿环1034外周环设有齿条，所述主动齿轮1032与齿条齿合，所述安装齿环1034内壁绕其中轴线均匀垂设有若干第二伸缩机构1035，所述第二伸缩机构1035的伸缩轴末端设置有弹性压头1036。

当需要调整所述无线传输摄像头104的拍摄角度时，若干所述第二伸缩机构1035带动弹性压头1036同时抵触于所述安装座1023，从而将安装座1023夹持，所述驱动轴1031转动带动主动齿轮1032转动，进而带动安装齿环1034转动，进而带动安装座1023转动，进而使无线传输摄像头104旋转至预定角度，旋转完成后，第二伸缩机构1035带动弹性压头1036脱离所述安装座1023，以防影响悬浮块102的上升悬浮，所述安装环槽顶壁嵌设有第二电机，所述第二电机的输出轴连接驱动轴1031。

如图6所示，所述安装基柱2内部开设有检测风道201，安装基柱2前侧、后侧端面分别开设有与检测风道201贯通的进气口和排气口，所述烟温检测机构9包括分别设置于进气口、排气口的进气扇91和排气扇94以及依次设置于检测风道201内部的第一烟温检测传感器92和第二烟温检测传感器93。

所述第一烟温检测传感器92和第二烟温检测传感器93为温度传感器和烟雾传感器组合而成，通过进气扇91和排气扇94吸收外部空气进入检测风道201，第一烟温检测传感器92和第二烟温检测传感器93对空气进行多冗余检测，以及时发现作业造成的火情，通过语音播放器通知作业人员，并通过控制器上传上位服务器以通知监护人员。

如图7至图10所示，作为一种优选地实施例，所述围栏臂3的后侧端面沿其轴向设置有位移导轨12，所述位移导轨12上移动设置有位移滑块13，所述位移滑块13远离位移导轨12的一侧端面垂直嵌设有转动电机14，所述悬浮摄像模组10设置于位移滑块13上，其固定座101的一侧连接于转动电机14的输出轴。

所述位移导轨12与控制器电连接以用于带动悬浮摄像模组10沿围栏臂3移动，以更好的规避遮挡物，防止悬浮摄像模组10的悬浮块102上升仍被遮挡，不能采集到需要的图像，更进一步地，所述第一电机带动所述围栏臂3转动倾斜，可进一步地加强悬浮块102的上升高度，以便于采集需要的图像，所述转动电机14带动固定座101旋转，以在需要悬浮块102上升时，带动固定座101旋转至竖直朝上的位置，在悬浮块102悬浮上升之前，所述位姿调整机构103的第二伸缩机构1035始终将安装座1023夹持，以防第一电机或转动电机14的旋转使悬浮块102和固定座101脱离。

智能监护机器人的具体监护方法如下：

S100：将基座1移动至预设位置，控制器控制第一电机转动，带动围栏臂3运动至水平，所述第一伸缩机构4带动软限位探头5运动至作业区域200的两侧末端，软限位探头5和主摄像云台6对作业人员进行实时监护，防止作用人员移动至作业区域以外，运维人员通过上位服务器连接控制器以监控作业现场；

若需要对被作业人员、柜门或其他物体遮挡的区域进行监控，具体操作方法如下：

S200：控制器通过主摄像云台6采集作业现场图像并进行图像识别，对阻碍监控的人或物进行视觉定位计算，进而计算悬浮摄像模组10的位置参数，控制器根据所述位置参数S控制悬浮摄像模组10运动以采集所需图像，具体如下：

S201：控制器根据所述位置参数S计算所述悬浮摄像模组10的横移参数S1、位姿调整参数S2、升降参数S3，判断升降参数S3是否超出了悬浮摄像模组10的悬浮高度极限，若是，跳转到步骤S202，若否，跳转到步骤S203；

S202：控制器首先控制位移导轨12带动悬浮摄像模组10运动横移参数S1对应的距离，再控制位姿调整机构103带动悬浮块102转动位姿调整参数S2对应的角度，再控制电磁铁模组107和驱动丝杠105带动悬浮块102悬浮上升升降参数S3对应的距离，跳转到步骤S205；

S203：控制器根据所述位置参数S重新计算所述悬浮摄像模组10的横移参数S11、位姿调整参数S21、升降参数S31、辅助升降角度参数S4，所述辅助升降角度参数S4对应围栏臂3的旋转角度；

S204：控制器首先控制第一电机带动围栏臂3旋转辅助升降角度参数S4对应的角度，位移导轨12带动悬浮摄像模组10运动横移参数S11对应的距离，再控制位姿调整机构103带动悬浮块102转动位姿调整参数S21对应的角度，再控制电磁铁模组107和驱动丝杠105带动悬浮块102悬浮上升升降参数S31对应的距离，跳转到步骤S205

S205：控制器控制无线传输摄像头104采集图像。

所述位置参数S为无线传输摄像头104采集需要图像的拍摄位置，由于现有摄像头都具备较大的拍摄角度，所以位置参数S为一个范围值，所述步骤S201中，横移参数S1、位姿调整参数S2、升降参数S3也都是相互关联的范围值，只有当升降参数S3的所有取值都超出悬浮摄像模组10的悬浮高度极限，才跳转到步骤S203，引入辅助升降角度参数S4以加强悬浮摄像模组10的悬浮高度极限，若经过步骤S203，仍不能满足拍摄需求，则控制器通过上位服务器通知监护人员，监护人员通过触控屏7和语音播放器8联系现场作业人员，以移开遮挡，方便监护人员通过主摄像云台6观察被遮挡区域。

所述控制器为单片机或其他计算机设备，所述第一伸缩机构、第二伸缩机构可为电缸，所述智能识别摄像头即为在集成于自身嵌入式视频服务器中加入各种智能识别算法模块，本申请不涉及对识别算法的改进，应用到的现有识别类型包括：

物体识别：能区分出移动物体的类别和行为，是轿车，还是摩托车、还是人、还是飞机等等，同时还能判断移动物体是行走、倒下、速度或其他，这是其他识别的基础；越界识别：在视频画面上人为的画一道线或曲线，可以识别出物体穿越此界限的行为，比如视野是个马路上，画一条线把道路分成两端，假设定义了从左到右是合法，从右到左为非法，一旦车辆行驶跨越了这个界线，设备判断其是否非法，非法则产生报警；轨迹跟踪：识别出移动物体之后，能在移动的元素后面画出其运动经过场所的轨迹，并能根据已有轨迹预测计算接下来的轨迹；视觉定位：识别出人或物后，计算识别对象相对于与摄像头自身的位置。

以上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申请的具体实施方式进行了描述，但并非对本申请保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本申请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申请的保护范围以内。

Claims (10)

1.电网作业用智能监护机器人，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)顶部垂设有安装基柱(2)，所述安装基柱(2)后侧端面顶部转动设置有第一转轴，所述第一转轴上套设有围栏臂(3)，安装基柱(2)内部嵌设有第一电机，所述第一电机的输出轴连接第一转轴，所述围栏臂(3)的轴向两端分别嵌设有第一伸缩机构(4)，所述第一伸缩机构(4)的伸缩轴末端设置有软限位探头(5)，安装基柱(2)顶部设有主摄像云台(6)和悬浮摄像模组(10)，所述悬浮摄像模组(10)可升降设置于安装基柱(2)顶部，安装基柱(2)前侧端面设置有语音播放器(8)和烟温检测机构(9)；

所述基座(1)内嵌设有与第一电机、第一伸缩机构(4)、软限位探头(5)、主摄像云台(6)、悬浮摄像模组(10)、语音播放器(8)、烟温检测机构(9)电连接的控制器。

2.根据权利要求1所述的电网作业用智能监护机器人，其特征在于：

所述主摄像云台(6)包括云台和智能识别摄像头，所述智能识别摄像头用于对作业区域实时监控，且识别作业人员并对作业人员进行视觉定位和轨迹追踪；

所述安装基柱(2)前侧端面顶部设有触控屏(7)，所述基座(1)内部设置有通讯模组，所述控制器与触控屏(7)、通讯模组电连接，控制器通过通讯模组与上位服务器有线或无线通讯。

3.根据权利要求2所述的电网作业用智能监护机器人，其特征在于：

所述软限位探头(5)包括连接于第一伸缩机构(4)伸缩轴末端的安装块(51)，所述安装块(51)的前侧端面设置有超声波探头(52)和激光发射模组(53)，所述激光发射模组(53)设置于超声波探头(52)远离第一伸缩机构(4)的一侧。

4.根据权利要求3所述的电网作业用智能监护机器人，其特征在于：

所述悬浮摄像模组(10)包括连接于安装基柱(2)的固定座(101)，所述固定座(101)顶部开设有悬浮滑槽，固定座(101)顶部设置有悬浮块(102)，悬浮块(102)滑动插设于悬浮滑槽，悬浮块(102)内部嵌设有永磁铁且其一侧下部设置有无线传输摄像头(104)，悬浮滑槽底部垂设有驱动丝杠(105)，所述驱动丝杠(105)上滑动设置有升降滑块(106)，所述升降滑块(106)顶部设置有电磁铁模组(107)，所述控制器电连接有与无线传输摄像头(104)适配的无线通讯模块。

5.根据权利要求4所述的电网作业用智能监护机器人，其特征在于：

所述悬浮块(102)包括由上至下依次连接的上限位块(1021)、锥形块(1022)、安装座(1023)，所述悬浮滑槽上部为与锥形块(1022)适配的锥形槽，其下部为与升降滑块(106)适配的直槽，所述上限位块(1021)的底部活动抵触于固定座(101)顶部，所述无线传输摄像头(104)设置于安装座(1023)一侧，所述锥形槽内壁相对于安装座(1023)的位置设置有位姿调整机构(103)。

6.根据权利要求4所述的电网作业用智能监护机器人，其特征在于：

所述固定座(101)顶部设置有弹性垫；

所述电磁铁模组(107)包括设于固定座(101)顶部中心处的主电磁铁和绕固定座(101)顶部中心均匀分布的若干辅助电磁铁。

7.根据权利要求5所述的电网作业用智能监护机器人，其特征在于：

所述锥形槽内壁开设有安装环槽，所述位姿调整机构(103)包括嵌设于安装环槽内的安装齿环(1034)，安装齿环(1034)顶部设置有连接环(1033)，所述连接环(1033)转动连接于安装环槽顶壁，安装环槽顶壁远离安装齿环(1034)的一侧转动设置有驱动轴(1031)，所述驱动轴(1031)底部套设有主动齿轮(1032)，所述安装齿环(1034)外周环设有齿条，所述主动齿轮(1032)与齿条齿合，所述安装齿环(1034)内壁绕其中轴线均匀垂设有若干第二伸缩机构(1035)，所述第二伸缩机构(1035)的伸缩轴末端设置有弹性压头(1036)。

8.根据权利要求7所述的电网作业用智能监护机器人，其特征在于：

所述围栏臂(3)的后侧端面沿其轴向设置有位移导轨(12)，所述位移导轨(12)上移动设置有位移滑块(13)，所述位移滑块(13)远离位移导轨(12)的一侧端面垂直嵌设有转动电机(14)；

所述悬浮摄像模组(10)设置于位移滑块(13)上，其固定座(101)的一侧连接于转动电机(14)的输出轴。

9.根据权利要求1所述的电网作业用智能监护机器人，其特征在于：

所述安装基柱(2)内部开设有检测风道(201)，安装基柱(2)前侧、后侧端面分别开设有与检测风道(201)贯通的进气口和排气口，所述烟温检测机构(9)包括分别设置于进气口、排气口的进气扇(91)和排气扇(94)以及依次设置于检测风道(201)内部的第一烟温检测传感器(92)和第二烟温检测传感器(93)。

10.根据权利要求8所述的电网作业用智能监护机器人，其特征在于：

智能监护机器人的监护方法如下：

S100：将基座(1)移动至预设位置，控制器控制第一电机转动，带动围栏臂(3)运动至水平，所述第一伸缩机构(4)带动软限位探头(5)运动至作业区域的两侧末端，软限位探头(5)和主摄像云台(6)对作业人员进行实时监护，防止作用人员移动至作业区域以外，运维人员通过上位服务器连接控制器以监控作业现场；

若需要对被作业人员、柜门或其他物体遮挡的区域进行监控，具体操作方法如下：

S200：控制器通过主摄像云台(6)采集作业现场图像并进行图像识别，对阻碍监控的人或物进行视觉定位计算，进而计算悬浮摄像模组(10)的位置参数，控制器根据所述位置参数S控制悬浮摄像模组(10)运动以采集所需图像，具体如下：

S201：控制器根据所述位置参数S计算所述悬浮摄像模组(10)的横移参数S1、位姿调整参数S2、升降参数S3，判断升降参数S3是否超出了悬浮摄像模组(10)的悬浮高度极限，若是，跳转到步骤S202，若否，跳转到步骤S203；

S202：控制器首先控制位移导轨(12)带动悬浮摄像模组(10)运动横移参数S1对应的距离，再控制位姿调整机构(103)带动悬浮块(102)转动位姿调整参数S2对应的角度，再控制电磁铁模组(107)和驱动丝杠(105)带动悬浮块(102)悬浮上升升降参数S3对应的距离，跳转到步骤S205；

S203：控制器根据所述位置参数S重新计算所述悬浮摄像模组(10)的横移参数S11、位姿调整参数S21、升降参数S31、辅助升降角度参数S4，所述辅助升降角度参数S4对应围栏臂(3)的旋转角度；

S204：控制器首先控制第一电机带动围栏臂(3)旋转辅助升降角度参数S4对应的角度，位移导轨(12)带动悬浮摄像模组(10)运动横移参数S11对应的距离，再控制位姿调整机构(103)带动悬浮块(102)转动位姿调整参数S21对应的角度，再控制电磁铁模组(107)和驱动丝杠(105)带动悬浮块(102)悬浮上升升降参数S31对应的距离，跳转到步骤S205

S205：控制器控制无线传输摄像头(104)采集图像。

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