CN115712302A - 一种矿井用机器人轨道巡检位置校准方法 - Google Patents
一种矿井用机器人轨道巡检位置校准方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115712302A CN115712302A CN202211434959.7A CN202211434959A CN115712302A CN 115712302 A CN115712302 A CN 115712302A CN 202211434959 A CN202211434959 A CN 202211434959A CN 115712302 A CN115712302 A CN 115712302A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- robot
- track
- end point
- mine
- position data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种矿井用机器人轨道巡检位置校准方法，所述机器人在轨道上行走对周围设备进行巡检，所述机器人在轨道上行走同时记录当前的位置数据，所述机器人在到达轨道的起点位置时将当前的位置数据复位归零，根据所述轨道从起点位置到达终点的距离计算出终点应该的位置数据，当所述机器人到达轨道的终点位置时，将在终点位置时记录的当前的位置数据置换成终点应该的位置数据后再回程。本发明的位置校准方法能够减小后半程巡检位置偏差，使机器人能拍摄到更清楚的画面，提高AI识别的准确率和可信度。
Description
技术领域
本发明属于矿井用巡检机器人技术领域，尤其涉及矿井用机器人轨道巡检位置校准方法。
背景技术
井下变电所智能巡检机器人功能包含视频识别功能、红外测温功能、音频采集功能、任务管理功能、数据统计等功能。井下变电所智能巡检机器人运行前期，运维人员通过后台软件操作设置巡检轨道，井下变电所智能巡检机器人根据设置的巡检路线自主巡检，在巡检过程中，利用其红外热成像技术，以及自带AI智能识别分析对比实时采集设备数据，随时了解变电所设备运行状态。如果检查的状态跟设备应处的状态不同，可诊断设备故障及发热，并将异常数据实时上传至后台报警系统，后台巡视人员实时接收到报警后可立即对告警部位采取消缺处理。
井下变电所智能巡检机器人的移动装置一般采用轮和和轨道式两种类型。轮式移动的机器人在地面用的相对较多，在井下一般采用轨道式巡检机器人，特别是对于井下变电所的环境，轨道式机器人不占用地面空间，运行安全可靠，所在井下变电所都采用轨道式巡检机器人。
轨道式巡检机器人通过机器人车轮与轨道之前的摩擦来实现行走，在行走过程中由于动主轮和轨道之间存在打滑的情况，井下变电所使用的轨道长度一般从十几米到几十米，在巡检过程中会积累较大的位置偏差。位置偏差对于巡检效果的影响主要体现在：巡检高压开关时，巡检摄像仪会将镜头拉近对开关上的液晶显示屏进行内容识别。识别时，将显示屏的内容显示的越大越清晰越有利于AI识别(如图1所示的是高压开关显示屏画面，此时显示屏占据整个视频页面的70％画)，同时显示内容变大后，对于位置的准确度也越高。在位置偏差较大的情况下，如果有保持当前画面大小，将无法全部显示LED显示屏内的信息，不能进行准确的AI识别。而如果为了显示全部LED显示屏内容而将画面缩小，则AI识别的准确度也会下将，识别率变低。
传统的位置校准方式是在起点位置，采用霍尔定位模组进行校准，在机器人返回起点时，通过霍尔定位模组检测起点位置，控制器收到霍尔定位模组的信号后将位置数据复位归零，保证每个巡检周期都从零位开始，禁止上个巡检周期累积的位置偏差影响本次巡检，但这种方式在较长轨道中运行时，一次巡检时的后半程(即回程)会存在较大的位置偏差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种矿井用机器人轨道巡检位置校准方法，该校准方法能够减小后半程巡检位置偏差，以克服现有技术存在的不足。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种矿井用机器人轨道巡检位置校准方法，所述机器人在轨道上行走对周围设备进行巡检，所述机器人在轨道上行走同时记录当前的位置数据，所述机器人在到达轨道的起点位置时将当前的位置数据复位归零，其特征在于，根据所述轨道从起点位置到达终点的距离计算出终点应该的位置数据，当所述机器人到达轨道的终点位置时，将在终点位置时记录的当前的位置数据置换成终点应该的位置数据后再回程。
在本发明的具体实施方式中，所述位置数据为驱动装置的脉冲数。
在本发明的具体实施方式中，所述终点位置的位置数据通过下列公式计算得到：
n＝L/M 公式(1)，
M＝π×R/f 公式(2)，
其中，n为终点应该的脉冲数，L为轨道起点到轨道终点的距离，M为一个脉冲对应行走的长度，R为驱动装置的主动轮直径，f为驱动装置的编码器的分辨率。
在本发明的具体实施方式中，所述机器人的前、后端分别安装有终点检测传感器和起点检测传感器，所述轨道的起点位置和终点位置分别设置有被感应件。终点检测传感器和起点检测传感器均为霍尔定位模组，均电连接到机器人的控制核心板。
在本发明的具体实施方式中，通过向机器人控制系统输入L值，所述机器人控制系统根据公式(1)、公式(2)计算出终点应该的脉冲数后下发给机器人的控制核心板；下发成功后，机器人回归起点位置，然后从起点移到终点，到达终点位置时，控制核心板将到达终点位置时的当前的脉冲数置换成终点应该的脉冲数后回程。
采用上述技术方案，本发明的矿井用机器人轨道巡检位置校准方法在起点位置复位归零的基础上，还进一步在终点位置进行位置校准，因此能够减小后半程(即回程)巡检位置偏差，使机器人能拍摄到更清楚的画面，提高AI识别的准确率和可信度。
附图说明
图1为本发明的位置校准方法的流程示意图；
图2为井下变电所智能巡检机器人巡检示意图。
具体实施方式
本发明的机器人在轨道上行走对周围设备进行巡检。在巡检时，首先从起点开始对变电所高压开关或低压开关进行巡检。如图2所示，先对高压开关进行巡检，此过程中马达正转，机器人摄像仪正对高压开关巡检，巡检到最远端的高压开关之后，机器人继续向前移动到轨道最远端。机器人自己会对位置进行终点校准，校准完成后开始回程巡检，对另一侧的低压开关进行巡检。
如图1所示，具体的校准方法为：机器人在轨道上行走同时，机器人会记录当前的位置数据，机器人在到达轨道的起点位置时将当前的位置数据复位归零。根据轨道从起点位置到达终点的距离计算出终点应该的位置数据，当机器人到达轨道的终点位置时，将在终点位置时记录的当前的位置数据置换成终点应该的位置数据后再回程。
在本实施例中，机器人的前、后端分别安装有终点检测传感器和起点检测传感器，轨道的起点位置和终点位置分别设置有被感应件。终点检测传感器和起点检测传感器均为霍尔定位模组，均电连接到机器人的控制核心板。
机器人控制系统中记录的位置数据是驱动装置的脉冲数，在对终点位置进行校准的过程中，对于终点位置的正确脉冲数的计算就非常重要，脉冲数正确了才能将终点对应的位置校准正确。
脉冲数的计算方法：
n＝L/M 公式(1)，
M＝π×R/f 公式(2)，
其中，n为终点应该的脉冲数，L为轨道起点到轨道终点的距离，M为一个脉冲对应行走的长度，R为驱动装置的主动轮直径，f为驱动装置的编码器的分辨率。
例如，选用分辨率为2000的编码器，主动轮直径是50mm，轨道长度(即起点到终点距离)为轨道长度50米，则M＝3.14×50/2000＝0.0785，N＝L/M＝50000/0.0785＝636942，其起点到达终点应该的脉冲数为636942。
机器人在安装完硬件后，要对机器人的终点应该的位置数据进行设置，具体方式为：在机器人控制系统输入L值，机器人控制系统根据公式(1)、公式(2)计算出后下发给机器人的控制核心板；下发成功后，机器人回归起点位置，然后从起点移到终点，移送过程中，控制核心板实时记录当前的脉冲数，到达终点位置时，控制核心板将到达终点位置时的当前的脉冲数置换成终点应该的脉冲数，然后再回程。
控制核心板还会把机器人行走过程中记录的当前的脉冲数传输给机器人控制系统。这样可以进行数据的显示和保存。
采用本发明的位置校准方法，在30-60米的轨道式井下变电所智能巡检机器人系统中，只用起点校准位置的机器人系统中，回程巡检时，位置偏差有时会达到40mm。增加终点位置校准后，将机器人返程巡检时的位置偏差归零，从而消除从起点到终点方向的位置偏差，实现更准确的设备巡检，实测最大返程位置偏差不超过20mm，因此改进了井下变电所智能巡检机器人单次巡检过程中由积累位置偏差引起的定位不准确的问题。
Claims (7)
1.一种矿井用机器人轨道巡检位置校准方法，所述机器人在轨道上行走对周围设备进行巡检，所述机器人在轨道上行走同时记录当前的位置数据，所述机器人在到达轨道的起点位置时将当前的位置数据复位归零，其特征在于，根据所述轨道从起点位置到达终点的距离计算出终点应该的位置数据，当所述机器人到达轨道的终点位置时，将在终点位置时记录的当前的位置数据置换成终点应该的位置数据后再回程。
2.根据权利要求1所述的矿井用机器人轨道巡检位置校准方法，其特征在于：所述位置数据为驱动装置的脉冲数。
3.根据权利要求2所述的矿井用机器人轨道巡检位置校准方法，其特征在于：所述终点位置的位置数据通过下列公式计算得到：
n＝L/M 公式(1)，
M＝π×R/f 公式(2)，
其中，n为终点应该的脉冲数，L为轨道起点到轨道终点的距离，M为一个脉冲对应行走的长度，R为驱动装置的主动轮直径，f为驱动装置的编码器的分辨率。
4.根据权利要求2所述的矿井用机器人轨道巡检位置校准方法，其特征在于：所述机器人的前、后端分别安装有终点检测传感器和起点检测传感器，所述轨道的起点位置和终点位置分别设置有被感应件。
5.根据权利要求4所述的矿井用机器人轨道巡检位置校准方法，其特征在于：所述终点检测传感器和所述起点检测传感器均为霍尔定位模组，均电连接到机器人的控制核心板。
6.根据权利要求3所述的矿井用机器人轨道巡检位置校准方法，其特征在于：通过向机器人控制系统输入L值，所述机器人控制系统根据公式(1)、公式(2)计算出终点应该的脉冲数后下发给机器人的控制核心板；下发成功后，机器人回归起点位置，然后从起点移到终点，到达终点位置时，控制核心板将到达终点位置时的当前的脉冲数置换成终点应该的脉冲数后回程。
7.根据权利要求6所述的矿井用机器人轨道巡检位置校准方法，其特征在于：所述控制核心板把机器人行走过程中记录的当前的脉冲数传输给所述机器人控制系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211434959.7A CN115712302A (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 一种矿井用机器人轨道巡检位置校准方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211434959.7A CN115712302A (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 一种矿井用机器人轨道巡检位置校准方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115712302A true CN115712302A (zh) | 2023-02-24 |
Family
ID=85233383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211434959.7A Pending CN115712302A (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 一种矿井用机器人轨道巡检位置校准方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115712302A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116224226A (zh) * | 2023-03-08 | 2023-06-06 | 北京航天众信科技有限公司 | 一种挂轨式机器人定位方法、装置及计算机设备 |
| CN117808274A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 山西郎腾信息科技有限公司 | 一种煤矿井下瓦斯安全智能巡检系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102692465A (zh) * | 2012-06-25 | 2012-09-26 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 一种烟草及烟草制品的感官组学测定方法 |
| CN111203851A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-29 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 一种轨道式隧道巡检机器人 |
| CN211293750U (zh) * | 2020-01-09 | 2020-08-18 | 仲昭亮 | 一种配电室用机器人校正控制系统 |
| CN114003038A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-01 | 北京红山信息科技研究院有限公司 | 巡检机器人的定位装置、巡检机器人及巡检系统 |
-
2022
- 2022-11-16 CN CN202211434959.7A patent/CN115712302A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102692465A (zh) * | 2012-06-25 | 2012-09-26 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 一种烟草及烟草制品的感官组学测定方法 |
| CN211293750U (zh) * | 2020-01-09 | 2020-08-18 | 仲昭亮 | 一种配电室用机器人校正控制系统 |
| CN111203851A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-29 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 一种轨道式隧道巡检机器人 |
| CN114003038A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-01 | 北京红山信息科技研究院有限公司 | 巡检机器人的定位装置、巡检机器人及巡检系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 付志勇;: "煤矿井下供电系统无人值守发展方向", 煤矿机电 * |
| 谢晓娜;刘曦;常政威;彭倩;许硕;: "电力机器人的自主导航与视觉辅助定位融合方法", 四川电力技术 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116224226A (zh) * | 2023-03-08 | 2023-06-06 | 北京航天众信科技有限公司 | 一种挂轨式机器人定位方法、装置及计算机设备 |
| CN117808274A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 山西郎腾信息科技有限公司 | 一种煤矿井下瓦斯安全智能巡检系统 |
| CN117808274B (zh) * | 2024-03-01 | 2024-05-28 | 山西郎腾信息科技有限公司 | 一种煤矿井下瓦斯安全智能巡检系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115712302A (zh) | 一种矿井用机器人轨道巡检位置校准方法 | |
| CN207089320U (zh) | 一种弓网离线状态非接触式检测装置 | |
| CN111476921B (zh) | 一种机房智能巡检系统 | |
| KR101948523B1 (ko) | 변전시설물 유지 관리방법 | |
| CN202947884U (zh) | 一种动车组运行故障动态图像检测系统 | |
| CN104020768B (zh) | 一种红外测温轨道巡检机器人 | |
| CN110793451B (zh) | 基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法及系统 | |
| CN104242459A (zh) | 变电站实时监测分析系统及其方法 | |
| CN112683911B (zh) | 一种具有高稳定性的电缆隧道智能无人机巡查检测设备 | |
| CN110996054A (zh) | 智能输电线路巡线机器人巡检系统及巡检方法 | |
| CN108982989A (zh) | 基于多特征量信息的特高压直流接地极运行状态评估系统 | |
| CN104267714A (zh) | 卫星姿态轨道控制测试系统和系统测试方法 | |
| CN112531732B (zh) | 变电站无功电气设备与智能机器人联动巡检系统与方法 | |
| CN106996303A (zh) | 基于激光标尺的采煤工作面液压支架监控报警系统 | |
| CN113371028A (zh) | 一种电客车载轨道智能巡检系统及方法 | |
| CN109406954A (zh) | 输电线路故障监测定位指示系统 | |
| WO2021115185A1 (zh) | 仓储系统与相关方法 | |
| CN113126649A (zh) | 一种输电线路的智能巡检无人机用控制系统 | |
| CN113875629A (zh) | 一种基于热成像的生猪体温检测装置 | |
| CN205986329U (zh) | 一种变电站用智能巡视装置 | |
| CN112415927B (zh) | 转辙机光电缺口的监测系统 | |
| CN115223266A (zh) | 基于电力枢纽的移动巡检终端 | |
| CN114089349A (zh) | 位移检测方法、装置及转辙机 | |
| CN207248232U (zh) | 列车受电弓及车顶状态检测系统 | |
| CN201653380U (zh) | 动车视觉识别与热分布智能检测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230224 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |