[发明专利]一种飞滑式机器人自动越障装置和越障方法在审
申请号: | 201810154522.5 | 申请日: | 2018-02-23 |
公开(公告)号: | CN108415456A | 公开(公告)日: | 2018-08-17 |
发明(设计)人: | 刘刚;赖庆波;吴志坤;朱宁西 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学 |
主分类号: | G05D1/10 | 分类号: | G05D1/10;H02G1/02 |
代理公司: | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人: | 李斌 |
地址: | 510640 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 自动越障 机器人 飞行控制设备箱 旋翼 越障 激光传感器 绝缘支撑杆 输电线 行走滑轮 障碍物 绝缘层 等角度分布 计算机器人 表面包裹 激光测距 人工成本 作业效率 上端 多模块 上表面 外侧面 连线 电机 检测 | ||
1.一种飞滑式机器人自动越障装置,其特征在于,所述的自动越障装置包括飞行控制设备箱(1),所述的飞行控制设备箱(1)的外侧面安装有以飞行控制设备箱(1)中心为顶点等角度分布的六个旋翼臂(2),每个旋翼臂(2)远离箱体的一端分别安装有电机(3)和旋翼(4),箱体的上表面的两侧固定安装有左激光传感器(5)和右激光传感器(6),且在两个激光传感器连线的中心后方安装有两个绝缘支撑杆(7),每个绝缘支撑杆(7)的上端分别安装有行走滑轮装置(8);
所述的飞行控制设备箱(1)内设置有飞行控制系统(9),该飞行控制系统(9)包括无人机处理器(10),所述的无人机处理器(10)的输入端分别于电池(11)、左激光传感器(5)、右激光传感器(6)和多传感模块(12)电相连,所述的无人机处理器(10)双向电连接每个旋翼臂(2)的电机(3)。
2.根据权利要求1所述的一种飞滑式机器人自动越障装置,其特征在于,所述的绝缘支撑杆(7)引导飞滑式机器人上下导线,且让飞滑式机器人与导线安全绝缘。
3.根据权利要求1所述的一种飞滑式机器人自动越障装置,其特征在于,所述的行走滑轮装置(8)用于飞滑式机器人在作业时实在在导线上行走滑行。
4.根据权利要求3所述的一种飞滑式机器人自动越障装置,其特征在于,所述的行走滑轮装置(8)包括安装板和行走滑轮,在安装板上固定有两个表面包裹有绝缘层的行走滑轮。
5.根据权利要求3所述的一种飞滑式机器人自动越障装置,其特征在于,所述的的多传感模块(12)包括GPS传感模块、距离传感模块、速度传感模块。
6.一种基于权利要求1至5任一所述的飞滑式机器人自动越障装置的越障方法,其特征在于,所述的越障方法包括下列步骤:
S1、行走检测阶段:飞滑式机器人在正常运行时,依靠绝缘支撑杆以及行走滑轮装置在输电线路上行走,此时多传感器模块和位于行走前方的左、右激光传感器同时工作,无人机处理器随即对采集的实时勘测数据进行处理并反馈三维坐标数据,来判断前方是否有障碍物;
S2、自主下线阶段:当发现前方有障碍物时,根据左、右激光传感器测得飞滑式机器人与障碍物之间的距离,来确定飞滑式机器人停止的位置,此位置与障碍物的距离设定为m米,当飞滑式机器人完全停下之后,飞滑式机器人自主脱离导线,下降并悬停在导线正下方n米的位置;
S3、线下越障阶段:当飞滑式机器人悬停在导线正下方n米的位置时,飞滑式机器人通过反馈的三维坐标数据,往没有障碍物的一侧垂直线路飞行p米,随后沿着导线向前飞行,当位于行走前方的左、右激光传感器探测不到障碍物时,位于后方的左、右激光传感器开始工作,根据实时反馈的三维坐标数据,在超过障碍物q米的位置时,飞滑式机器人沿垂直前进方向且靠近输电线路的方向飞行,并在左、右激光传感器和多模块传感器共同的作用下,悬停在输电线路正下方n米的位置;
S4、重新上线阶段:通过左、右激光传感器测得机器人与输电线路之间可上线距离,自主调整其姿态并确认坐标,使行走滑轮接触到输电线路,之后飞滑式机器人的旋翼转速缓慢减小,使输电线路慢慢开始承重,当机器人旋翼停止时,上线过程结束。
7.根据权利要求6所述的一种基于飞滑式机器人自动越障装置的越障方法,其特征在于,m和n的取值为2米,p和q的取值为5米。
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