[发明专利]一种自定位的变电站设备带电水冲洗机器人系统及方法

权利要求书

1.一种自定位的变电站设备带电水冲洗机器人系统，其特征是：包括水冲洗机器人本体，所述水冲洗机器人本体上设置激光传感器、倾斜角传感器、视觉传感器和控制器，所述激光传感器和倾斜角传感器安装于水冲洗机器人本体上，视觉传感器安装在水枪后方，利用激光传感器采集作业现场绝缘子串的实际位置信息，控制器将该信息作为主要伺服定位数据，利用视觉传感器采集的数据，与激光数据进行融合，作为伺服定位的辅助手段，实现水枪关节的准确伺服定位，同时利用倾斜角传感器实时检测机器人的倾斜角度，依此角度信息，对伺服定位指令进行修正，驱动水枪运动，瞄准绝缘子串；水枪的水平轴和俯仰轴上均安装有角度传感器。

2.如权利要求1所述的一种自定位的变电站设备带电水冲洗机器人系统，其特征是：所述激光传感器与水枪平行安装。

3.如权利要求1所述的一种自定位的变电站设备带电水冲洗机器人系统，其特征是：所述水枪为双关节水枪。

4.如权利要求1所述的一种自定位的变电站设备带电水冲洗机器人系统，其特征是：所述水枪安装角度固定，在其扫描角度确定绝缘子串所在区域和水枪冲洗区域，控制器控制水枪在水平方向运动使其冲洗区域与绝缘子串所在区域重合。

5.一种基于权利要求1所述系统实现变电站水冲洗的方法，其特征是：利用激光传感器采集作业现场绝缘子串的实际位置信息，将该信息作为主要伺服定位数据，利用视觉传感器采集的数据，与激光数据进行融合，作为伺服定位的辅助手段，实现水枪关节的准确伺服定位，同时利用倾斜角传感器实时检测机器人的倾斜角度，依此角度信息，对伺服定位指令进行修正，驱动水枪运动，瞄准绝缘子串。

6.如权利要求5所述实现变电站水冲洗的方法，其特征是：得到伺服定位指令前先确定绝缘子串顶部高度，激光传感器安装位置距地面高度，激光传感器与绝缘支柱间距离，水枪最小冲洗角度以及其最大冲洗角度。

7.如权利要求5所述实现变电站水冲洗的方法，其特征是：当水冲洗机器人本体自身发生角度倾斜时，利用机器人的倾斜角度对水枪最小冲洗角度以及其最大冲洗角度进行修正。

8.如权利要求5所述实现变电站水冲洗的方法，其特征是：对于倾斜式绝缘子串，检测X轴方向和Y轴方向的两个方向的位移值，以此修正得到水枪在Y轴方向的检测范围和在X轴方向的冲洗范围。

9.如权利要求5所述实现变电站水冲洗的方法，其特征是：水枪打击的有效角度区域与激光传感器的安装角度有关；

对于水枪的水平方向伺服控制量为在激光测量坐标系下，绝缘子串方向角度与水枪打击有效角度间的偏差。