CN116276883B - 城市轨道交通变电站巡检机器人、巡检方法及计算机设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及城市轨道交通变电站巡检机器人、巡检方法及计算机设备，技术方案要点在于：巡检机器人包括控制器、移动底座、数据检测装置以及行走装置，所述控制器与所述数据检测装置、所述行走装置连接，所述行走装置活动安装于轨道，以夹持于所述轨道/脱离所述轨道；所述行走装置与所述数据检测装置可伸缩连接，所述数据检测装置与所述移动底座可伸缩连接。本申请提出的巡检机器人可根据控制器的信号进行落地或悬吊于轨道的操作，无需工作人员借助梯子将巡检机器人拆下来之后再进行检修，有助于提高工作人员检修巡检机器人的便利性。

Description

城市轨道交通变电站巡检机器人、巡检方法及计算机设备

技术领域

本申请涉及轨道交通的技术领域，尤其是涉及一种城市轨道交通变电站巡检机器人、巡检方法及计算机设备。

背景技术

轨道交通在城市发展中起到至关重要的作用。在城市轨道交通中，供电系统为轨道设备运行提供动力，因此，需要对供电系统的实时监控以保证城市轨道交通能够顺利运行。

目前一般通过工作人员在变电站进行巡检或值守在变电站以对供电系统进行实施监控，变电站中设置有多排变电柜。在人工巡检中，需要工作人员对变电站内所有变电柜的指示灯、设备仪表盘以及机柜的开关状态进行注意查看，这种方式对工作人员的工作负担较重，因此，应用于变电柜的巡检机器人应运而生。

目前应用在变电柜巡检的巡检机器人一般是通过在机房内部的顶部设置轨道，然后将巡检机器人悬挂在轨道，巡检机器人沿着轨道行走并且对机房内的机柜进行巡检，以对机柜外侧的仪表盘、指示灯进行拍摄，并将拍摄到的画面传输至终端，以便于工作人员查看变电柜的工作状态。由于巡检机器人沿轨道行走，因此在轨道的端部处设置有用于供巡检机器人自动充电的充电装置，当巡检机器人的电量不足时，能够自行移动至充电装置处进行充电。

在上述方案中，由于巡检机器人设置在机房内的顶部，当需要检修巡检机器人时，需要工作人员借助梯子将巡检机器人拆下来之后才能对巡检机器人进行检修，这种对工作人员检修巡检机器人带来不便，因此需要改进。

发明内容

本申请提供一种城市轨道交通变电站巡检机器人、巡检方法及计算机设备，以解决工作人员检修巡检机器人不便的问题。

本申请的上述发明目的一是提供一种城市轨道交通变电站巡检机器人，通过以下技术方案得以实现的：

一种城市轨道交通变电站巡检机器人，包括控制器、移动底座、数据检测装置以及行走装置，所述控制器与所述数据检测装置、所述行走装置连接，所述行走装置活动安装于轨道，以夹持于所述轨道/脱离所述轨道；所述行走装置与所述数据检测装置可伸缩连接，所述数据检测装置与所述移动底座可伸缩连接；

所述巡检机器人还包括增高装置，所述增高装置的上侧与所述数据检测装置可伸缩连接，所述增高装置的下侧与所述移动底座连接；

所述增高装置包括连接座、气囊以及气源，所述连接座与所述数据检测装置可伸缩连接，所述连接座的底部开设有用于安装气源的安装腔，所述气源的出气端与所述气囊的顶部连通，所述气囊的底部设置有出气孔，所述气囊设置有用于启闭所述出气孔的出气电磁阀，所述控制器与所述气源、所述出气电磁阀连接，所述气囊的底部连接于所述移动底座的顶部，所述移动底座开设有用于与所述出气孔连通的避位孔。

上述技术方案中，数据检测装置用于检测变电站内部的数据，移动底座与数据检测装置可伸缩连接，行走装置与数据检测装置可伸缩连接，从而能够实现调节巡检机器人整体的长度，同时，由于行走装置活动安装于轨道，因此可以实现行走装置夹持于轨道或者行走装置脱离轨道，有利于实现巡检机器人沿轨道行走或者从轨道处进行落地，由此，巡检机器人可根据控制器的信号进行落地或悬吊于轨道的操作，无需工作人员借助梯子将巡检机器人拆下来之后再进行检修，有助于提高工作人员检修巡检机器人的便利性。而且，将气囊安装于移动底座处，在巡检机器人落地的过程中，控制器控制气源向气囊充气，此时气囊膨胀从而进一步增加巡检机器人的整体高度，从而使得巡检机器人更容易落地，同时，气囊设置在移动底座的顶部，因此在巡检机器人落地时能够起到缓冲作用，对数据检测装置起到保护作用。

优选的，所述行走装置包括安装座、至少一对移动件以及调节机构，所述移动件用于沿轨道移动，所述安装座与所述数据检测装置可伸缩连接，所述调节机构安装于所述安装座并与所述移动件连接，以带动所述移动件沿朝向或远离轨道的方向移动。

在上述方案中，调节机构安装于安装座，且通过安装座与数据检测装置可伸缩连接，而调节机构用于带动至少一对移动件沿朝向或远离轨道的方向进行，从而实现移动件夹持于轨道或从轨道脱落的功能。

优选的，所述调节机构包括第一驱动件、第一齿轮以及两个第一齿条，所述第一齿轮转动设置于所述安装座，所述第一驱动件用于驱动所述第一齿轮转动，两个所述第一齿条分别与所述第一齿轮啮合，两个所述第一齿条沿所述第一齿轮的径向方向对称设置，所述第一齿条的一端穿出所述安装座并与所述移动件连接，以带动所述移动件沿朝向或远离轨道移动；所述安装座开设有用于供所述第一齿条移动的避位腔；所述行走装置还包括用于驱动所述移动件沿轨道移动的行走驱动件。

通过采用第一驱动件驱动第一齿轮转动，并且基于两个第一齿条与第一齿轮啮合，因此，第一齿轮转动时能够带动两个第一齿条同时相向或反向移动，由于第一齿条的一端穿出安装座并且与移动件连接，因此第一齿条移动过程中能够带动连接件移动，从而实现移动件夹持轨道或移动件脱离轨道的功能，可以由于可以同步带动两个移动件相向或反向移动，因此可以提高两个移动件作用于导轨的同步性。

本申请目的二是提供一种城市轨道交通变电站巡检方法，能够实现巡检机器人自动落地的功能。

一种城市轨道交通变电站巡检方法，基于上述方案中任一项所述的城市轨道交通变电站巡检机器人实现，所述方法包括：

实时获取落地信息；

基于所述落地信息，判断目标环境条件是否满足落地条件；

当确定目标环境条件满足落地条件时，则生成伸长信息；

基于所述伸长信息，生成充气信息；

实时接收执行端与地面的落地高度差信息；

当所述落地高度差信息符合阈值高度时，则生成停止充气信息；

当所述落地高度差信息符合阈值高度时，向生成松夹信号；

响应于返回工作信号并生成数据检测装置工作信号和移动底座工作信号；

实时接收轨道图像信息；

将所述轨道图像与预设轨道图像对比以确定所述轨道图像是否符合预设轨道图像；

当确定轨道图像符合预设轨道图像时，则生成移动底座停止工作信号；

生成二次伸长信号以及二次充气信号；

实时接收所述行走装置（43）与轨道之间的爬升高度差信息；

生成与行走装置（43）相关联的工作控制信息。

先实时获取落地信息，然后再基于落地信息来判断当前执行端是否满足落地条件，以提高执行端落地时的准确性以及安全性，当确定目标环境条件满足落地条件时，则生成伸长信息，使得执行端整体的长度增大，有助于执行端安全、稳定落地。

优选的，所述基于所述落地信息，判断目标环境条件是否满足落地条件的步骤，包括：

基于所述落地信息，获取与目标空间相关联的环境信息，所述环境信息包括相对湿度数据和亮度数据；

将所述环境信息与预设环境信息对比，以判断所述环境信息是否符合预设环境信息；

当所述环境信息符合预设环境信息时，则获取与所述目标空间相关联的连续图像组；

基于所述连续图像组，判断执行端下方是否存在异物；

当确定执行端下方不存在异物时，则确定目标环境条件满足落地条件。

通过对环境信息以及目标空间内的连续图像组信息进行采集，在确定环境信息符合预设环境信息时，再基于连续图像组信息来确定执行端下方是否存在异物，以便于执行端能够顺利落地。

优选的，所述方法还包括：

当确定执行端下方存在异物时，对所述连续图像组中每一帧图像进行消除噪声处理；

采用Opencv算法生成背景模型；

基于背景模型计算连续图像组中的若干帧图像和背景模型之间的像素差信息；

基于像素差信息来确定异物的状态，所述异物的状态包括移动状态和静止状态；

当确定异物处于静止状态时，则确定异物的位置。

在上述方案中，通过Opencv算法以及像素差信息的结合来实现判断异物是否处于静止状态，当异物处于静止状态时，则确定异物的位置，从而更加准确的判断异物相对于执行端的位置，以便于执行端判断是否满足落地条件。

优选的，在所述确定异物处于静止状态的步骤之后，还包括：

以执行端的位置作为起点信息，测量执行端的正下方与所述起点信息的距离信息；

当所述距离信息大于安全距离阈值信息时，则确定目标环境条件满足落地条件。

优选的，所述基于所述落地信息，判断目标环境条件是否满足落地条件的步骤，包括：

基于所述落地信息，获取与目标空间相关联的环境信息，

当所述环境信息为相对湿度数据时，则将所述相对湿度数据与相对湿度阈值对比；

当所述相对湿度数据超出相对湿度阈值时，则确定相对湿度等级；

获取与所述目标空间相关联的连续图像组；

基于所述相对湿度等级，确定预设图像类型，所述预设图像类型包括预设水滩图像、预设工具图像；

当所述相对湿度等级为高级时，则将所述连续图像组与预设水滩图像进行对比，以确定所述连续图像组是否与水滩相关联；

当确定所述连续图像组与水滩相关联时；则采用Canny算法计算水滩的轮廓信息；

基于所述轮廓信息，确定水滩与所述执行端的最小水平距离信息；

将所述最小水平距离信息与安全距离阈值信息对比；

当所述最小水平距离信息大于安全距离阈值信息时，则确定目标环境条件满足落地条件。

在上述方案中，当环境信息为相对湿度数据时，则先将相对湿度数据与相对湿度阈值进行比对，以确定相对湿度等级，当相对湿度等级为高级时，则优先将预设图像类型中的预设水滩图像与连续图像组进行对比，以便于快速判断目标空间内是否存在水滩，当目标空间内存在水滩时，则判断水滩与执行端之间的最小水平距离，并将最小水平距离与安全距离阈值信息进行比对，以评估执行端是否能落地，有助于避免执行端落到水滩中而发生打滑现象。

本申请目的三是提供一种计算机设备，能够实现巡检机器人自动落地的功能。

本申请的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述任一项方案所述的城市轨道交通变电站巡检方法的计算机程序。

本申请目的四是提供一种计算机可读存储介质。

本申请的上述发明目的四是通过以下技术方案得以实现的：

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种城市轨道交通变电站巡检方法的计算机程序。

综上所述，本申请的有益技术效果如下：

数据检测装置用于检测变电站内部的数据，移动底座与数据检测装置可伸缩连接，行走装置与数据检测装置可伸缩连接，从而能够实现调节巡检机器人整体的长度，同时，由于行走装置活动安装于轨道，因此可以实现行走装置夹持于轨道或者行走装置脱离轨道，有利于实现巡检机器人沿轨道行走或者从轨道处进行落地，由此，巡检机器人可根据控制器的信号进行落地或悬吊于轨道的操作，无需工作人员借助梯子将巡检机器人拆下来之后再进行检修，有助于提高工作人员检修巡检机器人的便利性。

附图说明

图1是本申请变电站中变电柜与轨道的结构示意图。

图2是本申请其中一实施方式中巡检机器人沿轨道巡检的结构示意图。

图3是本申请其中一实施方式中巡检机器人准备落地时的结构示意图。

图4是本申请其中一实施例中巡检机器人爬升轨道时的结构示意图。

图5是图4的A部放大图。

图6是图4的B部放大图。

图7是本申请其中一实施例中巡检机器人的结构示意图。

图8是本申请其中一实施例中行走装置的结构剖视图。

图9是本申请其中一实施例中行走装置另一角度的结构剖视图。

图10本申请其中一实施例中安装座的结构剖视图示意图。

图11是本申请其中一实施例中城市轨道交通变电站巡检方法的流程示意图。

图中，1、天花板；2、变电柜；3、轨道；31、上连接部；32、腹部；33、下连接部；4、巡检机器人；41、移动底座；411、承托部；412、移动轮；42、数据检测装置；421、安装块；422、摄像头；43、行走装置；431、安装座；432、避位腔；433、第一驱动件；434、转轴；435、第一齿轮；436、第一齿条；437、微型马达；438、前滑轮；439、第一连接板；440、导向杆；441、后滑轮；442、第二连接板；443、第二齿轮；444、第二齿条；5、电动多节伸缩杆；6、增高装置；61、连接座；62、气囊；7、行程槽。

具体实施方式

以下结合附图1-11和实施例对本申请作进一步详细说明。

目前在轨道交通用的变电站中，参见图1，一般采用悬挂式的巡检机器人沿变电站顶部的轨道3行走的方式来实现对变电柜2的巡检，而且为了便于及时对巡检机器人进行补充电能，在轨道3的端部设置有无线充电站。在对巡检机器人检修或对无线充电站进行检修时都要借助梯子以将悬挂式巡检机器人或无线充电站拆下来进行检修，但是这种方式不便于工作人员执行检修工作带来很多不便，因此本申请实施例提供一种城市轨道交通变电站巡检机器人，巡检机器人能够实现自行落地或自行与轨道3进行连接，因此无需在轨道3上安装无线充电站，同时也便于工作人员对巡检机器人进行检修。

图2和图5展示的是在变电站内部多排变电柜2、吊装于变电站天花板1的轨道3以及与轨道3连接的巡检机器人4。其中，轨道3为截面呈“工”字型轨道3，为方便理解，将轨道3分为上连接部31，腹部32以及下连接部33，腹部32呈竖向设置，上连接部31和下连接部33均呈水平设置，腹部32的顶部与上连接部31固定连接，腹部32的底部与下连接部33固定连接。上连接部31通过吊臂与天花板1连接。且轨道3的两端与变电站的墙体相连接，使得轨道3稳定安装于变电柜2的上侧方，以便于巡检机器人4与轨道3连接之后能够对变电柜2侧面的仪表盘、指示灯进行检查。轨道3的数量设置有多个，在两排相邻的变电柜2之间配套一个轨道3，使得巡检机器人4沿轨道3移动的过程中能够检查两排变电柜2上的仪表盘和指示灯。

参见图3和图7，巡检机器人4包括控制器、移动底座41、数据检测装置42以及行走装置43。行走装置43与数据检测装置42可伸缩连接，数据检测装置42与移动底座41可伸缩连接。行走装置43活动安装于轨道3，当巡检机器人4需要沿轨道3行走时，行走装置43夹持于轨道3，当巡检机器人4需要落地时，行走装置43松开轨道3。控制器安装于数据检测装置42，且控制器与后台终端（例如城市轨道3控制台、工作人员电脑终端等）连接。控制器与数据检测装置42、行走装置43、移动底座41连接，由此数据检测装置42检测得到的数据可以通过控制器传输至后台终端。控制器用于控制行走装置43夹持轨道3或控制行走装置43松开轨道3；而当巡检机器人4落地之后，控制器控制移动底座41在地面上移动。在本申请中，通过电动多节伸缩杆5实现巡检机器人4整体伸长或缩短的功能。如图3所示，电动多节伸缩杆5的固定端安装于行走装置43，电动多节伸缩杆5的活动端安装于数据检测装置42的顶部。同样的，数据检测装置42与移动底座41之间也设置有电动多节伸缩杆5，电动多节伸缩杆5的固定端安装于数据检测装置42，电动多节伸缩杆5的活动端安装于移动底座41的顶部。这两组电动多节伸缩杆5均与控制器连接，因此控制器控制电动多节伸缩杆5工作时，电动多节伸缩杆5能够伸长或缩短，以增加或缩短行走装置43与数据检测装置42之间（或数据检测装置42与移动底座41之间）的间距。

参见图8和图9，为了更好地配合巡检机器人4执行夹持轨道3或松开轨道3的动作，行走装置43包括安装座431、至少一对移动件以及调节机构。安装座431的底部与电动多节伸缩杆5的固定端连接。安装座431的上部开设有用于安装移动件以及调节机构的避位腔432。在本实施例中，调节机构包括第一驱动件433、第一齿轮435以及两个第一齿条436。第一齿轮435通过一转轴434转动设置于安装座431的避位腔432内。第一驱动件433与控制器连接，使得控制器能够控制第一驱动件433驱动或停止驱动第一齿轮435转动一定角度，在本实施例中，第一驱动件433采用伺服电机来驱动第一齿轮435转动。具体的，伺服电机安装于安装座431的外侧，且伺服电机的输出轴穿入安装座431的避位腔432并与转轴434固定连接，由此在伺服电机工作时能够带动第一齿轮435转动，作为进一步优选方案，伺服电机的输出轴处可配合蜗轮蜗杆机构来驱动第一齿轮435转动或使第一齿轮435停止转动，使得第一齿轮435在静止时能够稳定保持当前状态。两个第一齿条436均为硬质第一齿条436。两个第一齿条436分别与第一齿轮435啮合，两个第一齿条436沿第一齿轮435的直径方向对称设置，这样设置使得第一齿轮435转动时能够带动两个第一齿条436相向或反向移动。一对移动件分别与两个第一齿条436一一对应连接，这使得第一齿条436能够单独带动一个移动件运动。

在本实施例中，移动件包括前滑轮438，前滑轮438的数量设置为两个。安装座431的顶部开设有行程槽7，行程槽7与避位腔432相连通。第一齿条436的端部通过一第一连接板439与前滑轮438连接。其中，第一连接板439呈竖直设置，前滑轮438与第一连接板439的上侧转动连接。第一连接板439的下端穿入安装座431的行程槽7并与第一齿条436的一端固定连接，因此，移动件、连接板以及安装座431的顶部之间形成有用于容置轨道3的下连接板的空间。在第一齿条436移动的过程中能够带动第一连接板439沿行程槽7移动。行走装置43的两个前滑轮438呈相对设置；以实现夹持于轨道3腹部32的两侧，从而实现巡检机器人4与轨道3稳定连接；且两个前滑轮438承载于轨道3的下连接部33并且与下连接部33滚动连接。

需要说明的是，由于其中一个第一齿条436啮合于第一齿轮435的上部，另一个第一齿条436啮合于第一齿轮435的下部，为了提高第一齿条436移动的稳定性，第一连接板439穿出行程槽7的部分固定设置有凸沿，且凸沿与安装座431的顶部抵接，在第一连接板439沿行程槽7滑移的过程中，凸沿沿着安装座431的顶部移动。因此安装座431的顶部对凸沿起到承托作用，由于第一齿条436与第一连接板439固定连接，而凸沿与第一连接板439固定连接，同时，由于两个第一齿条436均为硬质第一齿条436，因此能够使得第一齿条436保持水平状态以确保第一齿条436与第一齿轮435稳定啮合。

在一种实施方案中，参见图10，在上述调节机构的基础上，位于第一齿轮435下部的第一齿条436端部固定设置有导向杆440，且导向杆440位于第一齿条436远离第一连接板439的一端，导向杆440呈水平设置，导向杆440的另一端与穿出安装座431，在第一齿条436移动的过程中，导向杆440相对于安装座431滑移。导向杆440与安装座431之间的配合能够使得第一齿条436进一步稳定与第一齿轮435啮合。

在另一种实施方式中，调节机构可以为夹爪气缸，夹爪气缸与控制器连接，而夹爪气缸与第一连接板439进行固定连接，从而实现控制器控制夹爪气缸调节第一连接板439的位置。

行走装置43还包括用于驱动移动件沿轨道3移动的行走驱动件，其中，行走驱动件为微型马达437，微型马达437安装于第一连接板439，且微型马达437通过减速器与前滑轮438连接，从而使得微型马达437能够驱动前滑轮438转动，以使巡检机器人4沿轨道3移动。

在一些实施方式中，移动件还包括两个后滑轮441，两个后滑轮441呈相对设置，后滑轮441的一侧设置有第二连接板442，后滑轮441与第二连接板442连接，转轴434上还固定同轴设置有第二齿轮443，第二齿轮443上啮合有两个第二齿条444。后滑轮441、第二连接板442、第二齿条444以及第二齿轮443的连接方式与前滑轮438、第一连接板439、第一齿条436以及第一齿轮435的连接方式相同，在此不再赘述。

后滑轮441设置一方面有助于降低前滑轮438的承重力，使得行走装置43能够更加顺畅地沿轨道3滑移，另一方面使得行走装置43与轨道3之间的滑移连接更稳定。

参见图4和图6，数据检测装置42包括安装块421以及数据采集件。安装块421的顶部通过电动多节伸缩杆5的活动端与安装座431连接。安装块421的底部通过电动多节伸缩杆5的固定端与移动底座41连接。数据采集件与控制器连接，已将获取到的数据通过控制器传输至后台终端。数据采集件的数量设置为两个，两个数据采集件分别对应安装在安装块421的两侧，在本实施例中，数据检测件为摄像头422，摄像头422铰接于安装块421的两侧并在巡检时能够朝向变电柜2，当巡检机器人4巡检变电柜2的过程中，摄像头422将变电柜2上的仪表盘以及指示灯进行拍摄，由于相邻的两排变电柜2之间配合有一条轨道3，因此在巡检的过程中，巡检机器人4能够将两排变电柜2上的仪表盘以及指示灯上的数据进行拍摄，提高巡检机器人4的巡检效率。安装块421处还设置有用于驱动摄像头422转动的第三驱动件（图中未示出），第三驱动件用于调节摄像头422的拍摄角度。在本实施例中，第三驱动件能够驱动摄像头422向上摆动直至摄像头422可以朝向天花板1，而且，第三驱动件也能够驱动摄像头422往下摆动直至摄像头422呈水平设置，以获取变电柜2处的数据。

在一些实施方式中，为了实现巡检机器人4更平稳落地，巡检机器人4还包括增高装置6，增高装置6包括连接座61、气囊62以及气源。连接座61与安装块421上的电动多节伸缩杆5固定连接，从而实现数据检测装置42与增高装置6之间的可伸缩连接。连接座61的底部开设有用于安装气源的安装腔，气源安装于安装腔，且控制器与气源连接，使得控制器能够控制气源启停。气囊62的顶部设置有进气端，气源的出气端与气囊62的进气端连接，气囊62的进气端设置有进气电磁阀，进气电磁阀与控制器连接，由此控制器能够控制进气电磁阀启闭气囊62的进气端，当进气电磁阀打开气囊62的进气端时，气源的出气端与气囊62的进气端相连通。气囊62的底部设置有出气孔，气囊62设置有用于启闭出气孔的出气电磁阀，控制器与出气电磁阀连接，气囊62的底部连接于移动底座41的顶部，移动底座41开设有用于与出气孔连通的避位孔。

当需要气囊62膨胀时，在出气电磁阀闭合气囊62出气孔的情况下，控制器控制进气电磁阀打开气囊62的进气端，然后控制器控制气源工作以向气囊62内部充气，此时气囊62膨胀以进一步降低移动底座41的位置，当需要停止充气时，控制器先控制进气电磁阀关闭，下一步再控制气源停止充气，使得此时的气囊62保持膨胀状态。当需要气囊62放气时，控制器控制出气电磁阀打开气囊62的出气孔，此时气囊62内部的气体通过出气孔以及避位孔排出。

由于连接座61与移动底座41之间通过气囊62进行连接，当气囊62处于膨胀状态时，有利于进一步增加连接座61与移动底座41之间的间距，从而有助于缩小巡检机器人4的移动底座41与地面之间的间距，同时，在气囊62的作用下，使得巡检机器人4更容易平稳落地。

参见图7，移动底座41包括承托部411以及若干移动轮412，承托部411呈水平设置，承托部411的上表面与气囊62的底部固定连接，若干移动轮412安装于承托部411的下表面，且若干移动轮412呈矩阵分布于承托部411的下表面。承托部411安装有用于驱动其中一组移动轮412移动的驱动电机，驱动电机与控制器连接。当巡检机器人4落地后，控制器控制驱动电机工作以带动移动轮412转动。

本申请实施例的实施原理：

回见图3，在巡检机器人4巡检过程中，前滑轮438与后滑轮441均夹持于轨道3的腹部32，且微型马达437驱动前滑轮438转动，从而使得前滑轮438能够带动后滑轮441同步转动，实现巡检机器人4相对轨道3移动，从而对相邻的两排变电柜2进行获取数据并且将数据传输至终端。当需要对巡检机器人4进行检修时，则控制器控制电动多节伸缩杆5伸长，使得行走装置43与数据检测装置42之间的间距、数据检测装置42与连接座61之间的间距均增大；同时，控制器控制气源向气囊62内部进行充气，从而使得移动底座41与连接座61之间的间距增大，从而使得巡检机器人4的移动底座41与地面的距离减小；下一步，控制器控制第一驱动件433工作以驱动第一齿轮435、第二齿轮443转动，在第一齿轮435与第一齿条436、第二齿轮443与第二齿条444的配合作用下，前滑轮438与后滑轮441同步朝向远离轨道3腹部32的方向水平移动直至行走装置43松开轨道3，由于此时巡检机器人4的移动底座41接触到地面，且在增高装置6的作用下，巡检机器人4能够平稳落地，从而便于工作人员对巡检机器人4进行检修。

回见图4，当完成对巡检机器人4进行检修时，控制器控制第三驱动件工作，第三驱动件驱动摄像头422朝上摆动以使得摄像头422朝向天花板1，同时，控制器控制驱动电机工作以带动移动轮412转动，从而实现巡检机器人4在地面上移动。当摄像头422拍摄到轨道3时，则控制器控制行走装置43与数据检测装置42之间的电动多节伸缩杆5以及数据检测装置42与连接座61之间的电动多节伸缩杆5伸长，同时控制气源向气囊62充气，从而实现增长巡检机器人4整体的长度，当两组电动多节伸缩杆5的长度伸到最长，且气囊62的膨胀程度达到最大时，控制器控制行走装置43动作以使得行走装置43夹住轨道3，下一步，控制器控制电动多节伸缩杆5缩短，且控制器控制出气电磁阀打开气囊62的出气孔，此时巡检机器人4可悬挂于轨道3并沿轨道3进行行走。

本申请实施例还提供一种城市轨道交通变电站巡检方法，该方法基于上述实施例中的巡检机器人4进行实施，以实现巡检机器人4能够自行落地的功能。为方便理解，将巡检机器人4实现动作的装置定义为执行端，执行端包括巡检机器人4的行走装置43、电动多节伸缩杆5、充气装置和移动底座41。

实施例1

参见图11，该方法包括：

S1、实时获取落地信息。

具体的，落地信息由后台终端向巡检机器人4的控制器进行发出，巡检机器人4的控制器用于接收从后台终端发出的落地信息。一般情况下，工作人员基于巡检机器人4巡检工作结束后通过后台终端向控制器发送落地信息。

例如：当工作人员需要检修巡检机器人4时，则先通过后台终端发出落地信息。

在另一种实施方式中，当巡检机器人4的电量低于电量阈值时，则控制器向后台发送电量不足信息，后台终端基于电量不足信息并生成落地信息并且将落地信息发送到巡检机器人4的控制器中。

S2、基于落地信息，判断目标环境条件是否满足落地条件。目标环境是指巡检机器人4所在位置对应的环境。对于步骤S2的实施具有以下多种实施方式。

其中一种实施方式包括：

S2a1、获取与目标空间相关联的连续图像组。目标空间主要指变电站内且巡检机器人4所在的空间。通过连续图像组能够更加准确判断巡检机器人4的附近是否存在不明显异物而影响巡检机器人4落地。

具体的，在变电站内部的顶部安装广角摄像头422，并且通过摄像头422来获取连续图像组，连续图像组是指连续帧图像组。

S2a2、基于连续图像组，判断执行端下方是否存在异物。在本步骤中，执行端下方是指移动底座41的下方。此处的异物包括但不限于人、水滩、工具箱等。

具体的，先对连续图像组进行解析，以获得多个目标特征；将多个目标特征与预设特征进行对比，以确定巡检机器人4在目标空间内的位置。需要说明的是，在变电站中，相邻的两排变电柜2中形成一条过道，且轨道3的长度方向与过道的长度方向相同，因此通过判断巡检机器人4在哪一条过道从而判断巡检机器人4在目标空间内所在的位置。

例如：变电站中设置有四排变电柜2，分别将四排变电柜2标记为A柜、B柜、C柜、D柜，而A柜和B柜之间的过道为a过道；B柜和C柜之间的过道为b过道；C柜和D柜之间为c过道。

在对连续图像组进行解析之后，获取到巡检机器人4的图像特征以及获取到与巡检机器人4距离最小的两个变电柜2编号。假设A柜和B柜与巡检机器人4的距离之和为1米；B柜和C柜与巡检机器人4的距离之和为2米；C柜和D柜与巡检机器人4的距离之和为4米；则与巡检机器人4距离最小的两个变电柜2编号为A柜和B柜。由此判断巡检机器人4所在的过道是介于A柜和B柜之间，从而获取巡检机器人4所在的位置在a过道。

在获取到巡检机器人4以及巡检机器人4在a过道之后，需要判断与a过道相关联的空间内是否存在异物。在本实施例中，先将常见的异物图像进行预先录入得到预设异物图像，再将连续图像组与预设异物图像进行对比，并且基于连续图像组与预设异物图像的匹配度是否满足预设匹配度，来判断与a过道相关联的空间内是否存在异物。其中，预设异物图像包括但不限于预设工具箱图像、预设人员图像、预设水滩图像等。

更具体的，预设工具箱图像是指显示在过道上放置工具箱的图像；预设人员图像是指显示在过道上有人员的图像，该人员包括但不限于工作人员；预设水滩图像是指显示在过道上有水滩的图像。

例如：预先设定匹配度为95%。将预设工具箱图像与连续图像组进行对比，得到匹配度为98%，则匹配度高于预设匹配度时，则确定连续图像组中包含工具箱这一目标特征，即，在巡检机器人4所在的过道中存在工具箱。

又例如：预先设定匹配度为80%，将预设人员图像与连续图像组进行对比，得到匹配度为0%，则匹配度低于预设匹配度，由此确定连续图像组中不包含人员这一目标特征，即，在巡检机器人4所在的过道不存在人员。

在本实施例中，连续图像组与每一种预设异物图像进行单独比对，以更加准确地判断巡检机器人4所在的过道中的异物类型。

当确定执行端下方存在异物时，则确定目标环境条件不满足落地条件。

当确定执行端下方不存在异物时，则确定目标环境条件满足落地条件。

由于巡检机器人4落地时需要整体伸长，因此，在巡检机器人4准备落地之前，首先需要判断巡检机器人4的底部是否存在异物，以确定巡检机器人4的下方是否有足够的空间伸长，或者是避免巡检机器人4落地后会踩到异物。

在其他实施方式中，步骤S2具体包括：

S2b1、基于落地信息，获取与目标空间相关联的环境信息，环境信息包括相对湿度数据和亮度数据。

具体的，在巡检机器人4处安装相对湿度传感器以及亮度传感器，相对湿度传感器、亮度传感器与巡检机器人4的控制器连接，从而使得相对湿度传感器能够检测到巡检机器人4所在位置的相对湿度数据，以及亮度传感器能够检测巡检机器人4所在位置的亮度数据。相对湿度数据的单位为%。亮度数据以光照度（lx）来表示。

S2b2、将环境信息与预设环境信息对比，以判断环境信息是否符合预设环境信息。其中预设环境信息包括但不限于预设相对湿度信息以及预设亮度信息。

（1）当环境信息不符合预设环境信息时，则确定目标环境条件不满足落地条件。

又例如：相对湿度数据为80%，预设相对湿度信息范围为45%-65%，相对湿度数据超出预设相对湿度数据范围内，因此相对湿度数据不符合预设环境信息，此时变电站内巡检机器人4所在的位置处于潮湿状态，此时将巡检机器人4降落容易发生巡检机器人4打滑的情况，因此确定目标环境条件不满足落地条件。

（2）当环境信息符合预设环境信息时，则获取与目标空间相关联的连续图像组，然后再进行步骤S2a1-步骤S2a2。

例如：相对湿度数据为50%，预设相对湿度信息范围为45%-65%，相对湿度数据在预设相对湿度数据范围内，因此相对湿度数据符合预设环境信息。

S31、当确定目标环境条件不满足落地条件时，则向执行端发送暂停伸长信息。

S32、当确定目标环境条件满足落地条件时，则向执行端发送伸长信息。

在步骤S31-步骤S32中，执行端是指电动多节伸缩杆5。

通过与目标空间相关的连续图像组的判断（即步骤S2a1-步骤S2a2）和/或目标环境条件的判断（即步骤S2b1-步骤S2b2），从而判断当前巡检机器人4所处的位置是否适合巡检机器人4进行落地，有助于提高巡检机器人4落地的安全性以及稳定性。

S4、实时接收执行端与地面的落地高度差信息。此处的落地高度差信息以厘米为单位进行计算。在本步骤中，执行端与地面的落地高度差信息是指移动底座41与过道地面的落地高度差信息。

基于步骤S32中向执行端（即巡检机器人4的两组电动多节伸缩杆5）发送伸长信息，此时行走装置43与数据检测装置42之间的电动多节伸缩杆5、数据检测装置42与连接座61之间的电动多节伸缩杆5响应于伸长信息并实现伸长，从而减小移动底座41与过道地面之间的间距。同时，在电动多节伸缩杆5伸长的过程中，实时获取移动底座41与过道地面的落地高度差信息，从而有助于准确控制巡检机器人4的落地高度。需要说明的是，巡检机器人4的移动底座41处设置有红外测距传感器，红外测距传感器与巡检机器人4的控制器连接，由此红外测距传感器能够将检测到的落地高度差信息发送给控制器。

S5、当落地高度差信息符合阈值高度时，向执行端发送松夹信号。阈值高度可根据实际情况进行设置。在本步骤中，执行端是指巡检机器人4的行走装置43。

将步骤S4获取得到的落地高度差信息与阈值高度进行对比，当落地高度差信息小于阈值高度时，则向巡检机器人4发送松夹信号，而巡检机器人4响应于松夹信号并通过行走装置43松开轨道3而实现落地。

例如：阈值高度为10cm，落地高度差信息为10cm，则确定落地高度差信息符合阈值高度。

又例如：阈值高度为10cm，落地高度差信息为12cm，则确定落地高度差信息不符合阈值高度，当落地高度差信息不符合阈值高度时，则不向巡检机器人4发送松夹信号。

在一些实施方式中，为了使巡检机器人4落地更加平稳，在步骤S32之后，且在步骤S5之前，该巡检方法还包括：

A1、基于伸长信息，生成充气信息。

具体的，在巡检机器人4的两组电动多节伸缩杆5伸长的过程中，巡检机器人4的控制器生成充气信息并且控制气源以及进气电磁阀动作，使得进气电磁阀打开气囊62的进气端，此时气源向气囊62的进气端充气，使得气囊62膨胀以减小移动底座41与地面之间的间距。

A2、实时接收执行端与地面之间的落地高度差信息。在本步骤中，执行端与地面之间的落地高度差信息是指移动底座41与过道地面的落地高度差信息。

由于巡检机器人4整体伸长的动作与对气囊62充气的动作同步进行，因此能够节省巡检机器人4的落地效率。同时，通过实时接收巡检机器人4的移动底座41与地面之间的高度差。

A3、当落地高度差信息符合阈值高度时，则生成停止充气信息。

在巡检机器人4整体伸长且气囊62充气的过程中，落地高度差信息逐渐减小，当落地高度差信息符合阈值高度时，则巡检机器人4的控制器生成停止充气信息并且控制气源停止向气囊62充气，同时，控制器控制进气电磁阀关闭气囊62的进气端，从而使得气囊62保持膨胀状态。

实施例2

在上述方法中记载巡检机器人4自动落地的实现方法。当完成对巡检机器人4进行检修时，后台终端向控制器发出返回工作信号，使得巡检机器人4返回到轨道3处继续进行巡检工作。

具体的，巡检机器人4的返回工作包括返回特定轨道3的场景以及返回任意轨道3的场景。

对于巡检机器人4返回任意轨道3的场景时的巡检方法包括：

B1、响应于返回工作信号并生成第三驱动件控制信号以及驱动电机控制信号。

其中，巡检机器人4的控制器响应于返回工作信号并生成第三驱动件控制信号，以控制第三驱动件工作，使得第三驱动件驱动摄像头422朝上摆动以使得摄像头422朝向上，使得摄像头422能拍摄到巡检机器人4上方的轨道3图像，以便于寻找轨道3的位置，同时，控制器通过驱动电机控制信号控制驱动电机工作以带动移动轮412转动，以使巡检机器人4在地面上移动。

B2、实时接收与巡检机器人4上方的轨道图像。

B3、将该轨道图像与预设轨道图像对比以确定该轨道图像是否符合预设轨道图像，这一步骤用于判断巡检机器人4是否到达轨道3的下方。

在巡检机器人4移动过程中，摄像头422将拍摄到的轨道3图像传送给巡检机器人4的控制器，控制器接收到轨道3图像后将该轨道3图像与预设图像进行比对。

B4、当确定轨道图像符合预设轨道图像时，则生成关停驱动电机信息，以使移动轮412停止转动。需要说明的是，预设轨道3图像为轨道3的正投影图像，因此当轨道3图像符合预设轨道3图像时，则表示此时巡检机器人4位于轨道3的正下方，以便于巡检机器人4更快速与轨道3连接。

B5、生成二次伸长信号以及二次充气信号。

控制器生成二次伸长信息以及二次充气信息并控制两组电动多节伸缩杆5伸长，同时控制气源向气囊62充气，从而实现增长巡检机器人4整体的长度。

B6、实时接收巡检机器人4的行走装置43与轨道3的下连接部33之间的爬升高度差信息。当爬升高度差信息符合阈值高度时，则生成停止充气信息。爬升高度差信息用于判断行走装置43是否升至轨道3的腹部32旁边，以便于后续行走装置43夹持轨道3。

当两组电动多节伸缩杆5的长度伸到最大距离，且气囊62的膨胀程度达到最大值时，此时爬升高度差信息符合阈值高度，控制器生成停止伸长信息以及停止充气信息。气囊62的膨胀程度可根据气囊62内部的气压检测计进行检测，气压检测计与控制器连接。

B7、生成行走装置43控制信息。

控制器生成行走装置43控制信息，控制行走装置43动作以使得行走装置43夹住轨道3。下一步，控制器可基于后台终端发送的工作指令来控制电动多节伸缩杆5缩短，且控制器控制出气电磁阀打开气囊62的出气孔，此时巡检机器人4可悬挂于轨道3并沿轨道3进行行走。

对于巡检机器人4返回特定轨道3的场景时的巡检方法与巡检机器人4返回任意轨道3的场景时的巡检方法的区别在于：预设轨道3图像的设置不同。对于巡检机器人4返回特定轨道3的场景中，预设轨道3图像中的轨道3特征是具有轨道3编号的轨道3特征，而对于巡检机器人4返回任意轨道3的场景中，预设轨道3图像中的轨道3特征是无轨道3编号的轨道3特征。

例如：对于巡检机器人4返回任意轨道3的场景，巡检机器人4的摄像头422拍摄到的轨道3图像符合预设轨道3图像即可；而对于巡检机器人4返回特定轨道3的场景，巡检机器人4的摄像头422拍摄到的轨道3图像中的轨道3特征不仅需要符合预设轨道3图像中的轨道3特征，还需要判断轨道3特征中的轨道3编号是否符合。轨道3编号可以采用二维码、文字编号、数字编号、字母编号或条形码进行标识，每个轨道3的轨道3编号均不相同。

例如：在轨道3的下连接部33的底面设置有条形码，摄像头422拍摄到带有条形码的轨道3图像，当控制器接收到摄像头422发送的轨道3图像时，通过轨道3图像与预设轨道3图像之间的对比，并且通过条形码来识别轨道3编号，从而判断该轨道3是否为巡检机器人4所要寻找的目标轨道3。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于：步骤S2a2不同，具体地说，在步骤S2a2确定执行端下方存在异物时，能够根据确定一些其他实施方式调整巡检机器人相对异物的距离，以使巡检机器人能够落地。具体步骤包括：

C1、当确定执行端下方存在异物时，对连续图像组中每一帧图像进行消除噪声处理。

具体的，对图像进行消除噪声处理有助于提高图像的质量，使得图像中的相关特征更加明显，以便于后续的图像分析处理。

C2、采用Opencv算法生成背景模型。

具体的，经过C1步骤之后，在采用OpenCV算法能够在连续图像组中精准提取背景模型。

C3、基于背景模型计算连续图像组中的若干帧图像和背景模型之间的像素差信息。

其中，通过连续图像组中的每一帧图像与背景模型进行比较，并且得到每一帧图像与背景模型像素之间的差异，从而获得目标物体（即连续图像组中的异物）和背景物体的分割，可以实现判断异物的位置是否发生变化。

C4、基于像素差信息来确定异物的状态，异物的状态包括移动状态和静止状态。

C51、当确定异物处于静止状态时，则确定异物的位置。

C52、当确定异物处于移动状态时，则确定目标环境条件不满足落地条件。

C6、基于异物处于静止状态的情况下，以执行端所在的位置作为起点信息（以三维坐标来表示），测量执行端的正下方与起点信息的距离信息。

具体的，当检测到巡检机器人下方存在异物并且确定异物处于静止状态时，则计算异物与巡检机器人在水平方向上的距离。在本实施例中，利用背景模型与连续图像组中最后一帧图像进行对比来获取异物的最终坐标（以三维坐标来表示），然后通过OpenCV算法中的cv::norm函数分别计算起点信息与最终坐标之间在x/y/z轴方向的距离信息，以得到在x轴方向上的距离信息X1、在y轴方向上的距离信息Y1以及在z轴方向上的距离信息Z1。

C7、将距离信息与安全距离阈值信息进行对比。

具体的，x轴与y轴构成水平方向上的坐标系。安全距离阈值信息包括x轴上的安全距离阈值X2和y轴上的安全距离阈值Y2，在本步骤中，将X1与X2进行对比，同时将Y1与Y2进行对比，以确定是否有足够的空间供巡检机器人落地。可以根据实际情况预先设置安全距离阈值信息。

C71、当距离信息大于安全距离阈值信息时，则确定目标环境条件满足落地条件。

举例来说，当X1大于X2且Y1大于Y2时，则确定目标环境条件满足落地条件。

C72、当距离信息小于安全距离阈值信息时，生成移动控制信号以使执行端沿远离异物位置的方向移动，直至距离信息大于安全距离阈值信息，此时则确定目标环境条件满足落地条件。

举例来说，当X1小于X2且Y1大于Y2时，则确定目标环境条件不满足落地条件。

当X1大于X2且Y1小于Y2时，则确定目标环境条件不满足落地条件。

当X1小于X2且Y1小于Y2时，则确定目标环境条件不满足落地条件。

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于：步骤S2包括：

D1、基于落地信息，获取与目标空间相关联的环境信息。

D2、当环境信息为相对湿度数据时，则将相对湿度数据与相对湿度阈值对比。

D3、当相对湿度数据超出相对湿度阈值时，则确定相对湿度等级。

相对湿度等级R的范围如下：

相对湿度等级数值R	相对湿度等级级别
		R＜2.5	低级
2.5＜R＜3	中级
		R≥3	高级

具体的，相对湿度等级的计算公式如下：

如果相对湿度数据为80%，相对湿度阈值为50%，则相对湿度等级R= (【80-50)/(100-50)】x5=3，此时相对湿度等级R为高级。

D4、获取与目标空间相关联的连续图像组。

D5、基于相对湿度等级，确定预设图像类型，预设图像类型包括但不限于预设水滩图像、预设工具图像。

当相对湿度等级为高级时，证明此时室内环境的湿度较高，由此室内存在水滩的可能性较高，因此优先将预设图像类型中的预设水滩图像与连续图像组进行对比，以便于快速判断目标空间内是否存在水滩。

D6、当湿度相对湿度等级为高级时，则将连续图像组与预设水滩图像进行对比，以确定连续图像组是否与水滩相关联。

D7、当确定连续图像组与水滩相关联时；则采用Canny算法计算水滩的轮廓信息。

通过采用Canny算法计算水滩的轮廓，有助于在包含噪声的图像中能检测出水滩的轮廓，提高水滩轮廓识别的精准度。

D8、基于轮廓信息，确定水滩与执行端的最小水平距离信息。其中，最小水平距离信息以米（m）为单位进行测量。

步骤D8的具体步骤如下：

首先，双线性插值法可以将三维坐标变换成二维坐标，有效检测水滩的位置以及执行端的位置，然后水滩的位置以及执行端的位置作为K-means算法（K均值聚类算法）的输入，然后通过K-means算法，得到机器人与水滩之间的最小水平距离信息。

具体的，因此采用双线性插值算法与K-means算法结合能够有效地减少测量时间，同时保证测量的准确性。

D9、将最小水平距离信息与安全距离阈值信息对比。

D10、当最小水平距离信息大于安全距离阈值信息时，则确定目标环境条件满足落地条件。

当目标空间内存在水滩时，则判断水滩与执行端之间的最小水平距离，并将最小水平距离与安全距离阈值信息进行比对，以评估执行端是否能落地，有助于避免执行端落到水滩中而发生打滑现象。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本申请实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行城市轨道交通变电站巡检方法的计算机程序：

S1、实时获取落地信息。

S2、基于落地信息，判断目标环境条件是否满足落地条件。

S3、当确定目标环境条件满足落地条件时，则生成伸长信息。

S4、实时接收执行端与地面的落地高度差信息。

S5、当落地高度差信息符合阈值高度时，向生成松夹信号。

另外，该计算机设备中的处理器执行计算机程序时执行上述所有城市轨道交通变电站巡检方法的步骤。

其中，该计算机是服务器。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种城市轨道交通变电站巡检方法。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

S1、实时获取落地信息。

S2、基于落地信息，判断目标环境条件是否满足落地条件。

S3、当确定目标环境条件满足落地条件时，则生成伸长信息。

S4、实时接收执行端与地面的落地高度差信息。

S5、当落地高度差信息符合阈值高度时，向生成松夹信号。

处理器执行计算机程序时还能够执行上述任意实施例中关于城市轨道交通变电站巡检方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink）DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种城市轨道交通变电站巡检机器人，其特征在于，包括控制器、移动底座(41)、数据检测装置(42)以及行走装置(43)，所述控制器与所述数据检测装置(42)、所述行走装置(43)连接，所述行走装置(43)活动安装于轨道(3)，以夹持于所述轨道(3)/脱离所述轨道(3)；所述行走装置(43)与所述数据检测装置(42)可伸缩连接，所述数据检测装置(42)与所述移动底座(41)可伸缩连接；

所述巡检机器人(4)还包括增高装置(6)，所述增高装置(6)的上侧与所述数据检测装置(42)可伸缩连接，所述增高装置(6)的下侧与所述移动底座(41)连接；

所述增高装置(6)包括连接座(61)、气囊(62)以及气源，所述连接座(61)与所述数据检测装置(42)可伸缩连接，所述连接座(61)的底部开设有用于安装气源的安装腔，所述气源的出气端与所述气囊(62)的顶部连通，所述气囊(62)的底部设置有出气孔，所述气囊(62)设置有用于启闭所述出气孔的出气电磁阀，所述控制器与所述气源、所述出气电磁阀连接，所述气囊(62)的底部连接于所述移动底座(41)的顶部，所述移动底座(41)开设有用于与所述出气孔连通的避位孔。

2.根据权利要求1所述的城市轨道交通变电站巡检机器人，其特征在于，所述行走装置(43)包括安装座(431)、至少一对移动件以及一个调节机构，所述移动件用于沿轨道(3)移动，所述安装座(431)与所述数据检测装置(42)可伸缩连接，所述调节机构安装于所述安装座(431)并与所述移动件连接，以带动所述移动件沿朝向或远离轨道(3)的方向移动。

3.根据权利要求2所述的城市轨道交通变电站巡检机器人，其特征在于，所述调节机构包括第一驱动件(433)、第一齿轮(435)以及两个第一齿条(436)，所述第一齿轮(435)转动设置于所述安装座(431)，所述第一驱动件(433)用于驱动所述第一齿轮(435)转动，两个所述第一齿条(436)分别与所述第一齿轮(435)啮合，两个所述第一齿条(436)沿所述第一齿轮(435)的径向方向对称设置，所述第一齿条(436)的一端穿出所述安装座(431)并与所述移动件连接，以带动所述移动件沿朝向或远离轨道(3)移动；所述安装座(431)开设有用于供所述第一齿条(436)移动的避位腔(432)；所述行走装置(43)还包括用于驱动所述移动件沿轨道(3)移动的行走驱动件。

4.一种城市轨道交通变电站巡检方法，其特征在于，基于如权利要求1-3任一项所述的城市轨道交通变电站巡检机器人实现，所述方法包括：

实时获取落地信息；

基于所述落地信息，判断目标环境条件是否满足落地条件；

当确定目标环境条件满足落地条件时，则生成伸长信息；

基于所述伸长信息，生成充气信息；

实时接收执行端与地面的落地高度差信息；

当所述落地高度差信息符合阈值高度时，则生成停止充气信息；

当所述落地高度差信息符合阈值高度时，向生成松夹信号；

响应于返回工作信号并生成数据检测装置工作信号和移动底座工作信号；

实时接收轨道图像信息；

将所述轨道图像与预设轨道图像对比以确定所述轨道图像是否符合预设轨道图像；

当确定轨道图像符合预设轨道图像时，则生成移动底座停止工作信号；

生成二次伸长信号以及二次充气信号；

实时接收所述行走装置（43）与轨道之间的爬升高度差信息；

生成与行走装置（43）相关联的工作控制信息。

5.根据权利要求4所述的城市轨道交通变电站巡检方法，其特征在于，所述基于所述落地信息，判断目标环境条件是否满足落地条件的步骤，包括：

基于所述落地信息，获取与目标空间相关联的环境信息，所述环境信息包括相对湿度数据和亮度数据；

将所述环境信息与预设环境信息对比，以判断所述环境信息是否符合预设环境信息；

当所述环境信息符合预设环境信息时，则获取与所述目标空间相关联的连续图像组；

基于所述连续图像组，判断执行端下方是否存在异物；

当确定执行端下方不存在异物时，则确定目标环境条件满足落地条件。

6.根据权利要求5所述的城市轨道交通变电站巡检方法，其特征在于，所述方法还包括：

当确定执行端下方存在异物时，对所述连续图像组中每一帧图像进行消除噪声处理；

采用Opencv算法生成背景模型；

基于背景模型计算连续图像组中的若干帧图像和背景模型之间的像素差信息；

基于像素差信息来确定异物的状态，所述异物的状态包括移动状态和静止状态；

当确定异物处于静止状态时，则确定异物的位置。

7.根据权利要求6所述的城市轨道交通变电站巡检方法，其特征在于，在所述确定异物处于静止状态的步骤之后，还包括：

以执行端的位置作为起点信息，测量执行端的正下方与所述起点信息的距离信息；

当所述距离信息大于安全距离阈值信息时，则确定目标环境条件满足落地条件。

8.根据权利要求4所述的城市轨道交通变电站巡检方法，其特征在于，所述基于所述落地信息，判断目标环境条件是否满足落地条件的步骤，包括：

基于所述落地信息，获取与目标空间相关联的环境信息，

当所述环境信息为相对湿度数据时，则将所述相对湿度数据与相对湿度阈值对比；

当所述相对湿度数据超出相对湿度阈值时，则确定相对湿度等级；

获取与所述目标空间相关联的连续图像组；

基于所述相对湿度等级，确定预设图像类型，所述预设图像类型包括预设水滩图像、预设工具图像；

当所述相对湿度等级为高级时，则将所述连续图像组与预设水滩图像进行对比，以确定所述连续图像组是否与水滩相关联；

当确定所述连续图像组与水滩相关联时；则采用Canny算法计算水滩的轮廓信息；

基于所述轮廓信息，确定水滩与所述执行端的最小水平距离信息；

将所述最小水平距离信息与安全距离阈值信息对比；

当所述最小水平距离信息大于安全距离阈值信息时，则确定目标环境条件满足落地条件。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求4至8中任一种所述的城市轨道交通变电站巡检方法的计算机程序。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求4至8中任一种所述的城市轨道交通变电站巡检方法的计算机程序。