[发明专利]变电站带电水冲洗机器人用应急控制系统及方法

权利要求书

1.一种变电站带电水冲洗机器人用应急控制系统，其特征是，包括变电站带电水冲洗机器人主控制系统、测距控制系统以及应急控制装置；

所述主控制系统包括遥控模块、车载控制器和信息采集模块，所述遥控模块与车载控制器之间通过无线方式连接；所述信息采集模块采集装设于水冲洗机器人上的各个传感器测得的信号，测距控制系统利用云台上安装的超声传感器、磁场测距传感器以及激光测距仪，控制机器人与绝缘子串之间的距离保持在安全距离之内；所述应急控制装置包括用于实现机器人急停的应急开关以及实现自动控制与手动控制切换的手动杆；所述应急开关与主控制系统连接，手动杆与车载控制器连接。

2.如权利要求1所述的一种变电站带电水冲洗机器人用应急控制系统，其特征是，所述车载控制器包括电控开关，电控开关是车载控制器的末端执行机构，当电控开关位于中位，此时电控开关控制电动机停止运动；当输入电压大于中位电压时，控制电动机正向旋转，当输入电压小于中位电压时，控制电动机反向旋转，通过TRIO控制器IO输出口与垂直升降机构的电控开关输入口连接，通过控制TRIO控制器输出口的输出电压，实现机器人电气执行机构的运动方向及运动速度的控制。

3.如权利要求1所述的一种变电站带电水冲洗机器人用应急控制系统，其特征是，所述遥控模块包括工控机、触摸屏、遥控手柄和按键，在控制系统中，一方面，遥控手柄、触摸屏和按键均与工控机连接，通过无线WIFI向TRIO控制器下发垂直升降机构的控制命令，实现机开环控制；另一方面，工控机、TRIO控制器、电控开关及云台的角度传感器又组成闭环控制系统，实现对垂直升降机构的二级机械臂的闭环伺服控制。

4.如权利要求1所述的一种变电站带电水冲洗机器人用应急控制系统，其特征是，所述信息采集模块及车载控制器采集带电水冲洗机器人的冲洗高度以及冲洗角度信息，通过串口服务器将RS485协议数据转换为TCP协议数据，并通过HUB将数据发送至无线AP模块，进而实现与遥控端工控机的实时通讯。

5.如权利要求1所述的一种变电站带电水冲洗机器人用应急控制系统，其特征是，所述信息采集模块通过无线CLIENT与主控模块中的无线AP模块建立WIFI通讯连接，信息采集模块通过串口服务器采集绝对值角度编码器获取的云台俯仰、云台倾角数据，并通过WIFI网络上传至遥控模块的工控机中，实现水枪云台上传感器信息的实时采集，工控机收集信息采集模块采集的传感器信息，通过TRIO控制器实现对变电站水冲洗机器人的控制。

6.如权利要求1所述的一种变电站带电水冲洗机器人用应急控制系统，其特征是，所述无线方式为采用无线AP模块和无线CLIENT设备。

7.如权利要求1所述的一种变电站带电水冲洗机器人用应急控制系统，其特征是，所述超声传感器、磁场测距传感器及激光测距仪均通过HUB及无线AP模块将数据上传至工控机。

8.如权利要求1所述的一种变电站带电水冲洗机器人用应急控制系统，其特征是，所述变电站带电水冲洗机器人包括车体移动机构、升降机构和水枪冲洗机构；所述车体移动机构通过回转支承与升降机构的回转平台相连，升降机构的回转平台上安装有三节两级伸缩臂，所述三节两级伸缩臂通过调平油缸与水枪冲洗机构连接。

9.如权利要求8所述的一种变电站带电水冲洗机器人用应急控制系统，其特征是，所述三节两级伸缩臂包括大臂、连接臂及小臂，大臂铰接到回转平台上，连接臂前、后端均设置有滑块，滑块与连接臂螺栓连接，连接臂通过滑块与大臂、小臂滑动连接，连接臂的头部安装有链轮；所述三节两级伸缩臂的大臂、小臂上通过螺栓连接有变幅链条，大臂前端绕过链轮与伸缩链条的前端铰接，伸缩链条的末端与小臂末端铰接。

10.一种如权利要求1所述的变电站带电水冲洗机器人用应急控制系统的控制方法，其特征是，具体为：

遥控系统控制工控机，使动力总成驱动车体移动机构运动，当水枪冲洗机构检测到水枪与需要冲洗的绝缘子的水平距离满足安全距离后，车载控制器控制升降机构进行竖直方向上的伸缩运动，以使水枪与绝缘子之间的距离满足冲洗距离，进行冲洗；跟踪摄像机实时观察水枪的状态，遥控系统控制回转平台的旋转，使水枪进行水平和俯仰运动，不断调整水枪的喷射角度，以使冲洗效果达到最好；

机器人遇到突发故障时，工控机控制启动应急开关，使机器人停止工作；机器人运行过程中，通过操作手动杆，使得机器人在手动控制与自动控制工作状态之间进行切换。