[发明专利]一种用于防爆轮式巡检机器人的防爆充电系统及充电方法

说明书

本发明提供了一种用于防爆轮式巡检机器人的防爆充电系统及充电方法，该充电系统包括：防爆轮式巡检机器人、充电装置、防爆正压柜、到位传感器一、到位传感器二、防爆正压柜门、上位机、防爆正压柜PLC控制箱、气动开门机和防爆正压柜内传感器。本发明利用防爆正压柜在防爆区域能起到隔爆效果的优势，将不具备防爆区域使用的充电装置置于其中，防爆轮式巡检机器人通过穿越防爆正压柜门，在防爆正压柜内实现安全充电。本发明将机器人和充电机构及控制系统进行有机的结合，实现了机器人在防爆区域下自动充电。

技术领域

本发明属于工业机器人领域，具体说是一种用于防爆轮式巡检机器人的防爆充电系统及充电方法。

背景技术

目前工业级的轮式巡检机器人已经在很多领域进行应用，但是像石油、化工这样的企业，本身属于有爆炸危险的危化领域，轮式巡检机器人的推行受到了很大的阻碍。虽然轮式巡检机器人外观经过防爆化处理后可以在危化区域使用，但是因为在防爆区域无法进行自动充电，制约了防爆巡检机器人在该区域应用的实用性，因此，解决防爆区域机器人自动充电的问题非常必要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于爆炸环境下轮式巡检机器人的防爆充电系统及充电方法。

本发明采用的方案是：一种用于防爆轮式巡检机器人的防爆充电系统，包括：防爆轮式巡检机器人（1）、充电装置（2）、防爆正压柜（3）、到位传感器一（4）、到位传感器二（5）、防爆正压柜门（6）、上位机（7）、防爆正压柜PLC控制箱（8）、气动开门机（9）和防爆正压柜内传感器（10）。

该充电系统核心部分由防爆轮式巡检机器人（1）、充电装置（2）、防爆正压柜（3）、到位传感器一（4）和到位传感器二（5）组成，通过防爆正压柜门（6）、上位机（7）、防爆正压柜PLC控制箱（8）、气动开门机（9）和防爆正压柜内传感器（10）等辅助设备来实现防爆区域轮式巡检机器人自动充电流程。

系统工作时，首先引入纯净的正压空气为防爆正压柜（3）供气，使防爆正压柜（3）满足防爆区域下使用的要求。充电装置（2）、到位传感器二（5）、防爆正压柜PLC控制箱（8）、气动开门机（9）和防爆正压柜内传感器（10）位于防爆正压柜（3）内，到位传感器一（4）和防爆轮式巡检机器人（1）位于防爆正压柜（3）外。防爆轮式巡检机器人（1）能够按照预设路线，在防爆正压柜（3）内外进行往复运动，防爆正压柜门（6）安装于防爆轮式巡检机器人（1）进出防爆正压柜（3）的一侧柜壁上。防爆轮式巡检机器人（1）进入防爆正压柜（3）的路线中依次安放到位传感器一（4）和到位传感器二（5）。在防爆正压柜（3）内部，防爆轮式巡检机器人（1）行走路线的终端放置充电装置（2）。上位机（7）作为整个充电系统的远程终端位于远程控制室内。

防爆正压柜（3）内的充电装置（2）、到位传感器二（5）、气动开门机（9）和防爆正压柜内传感器（10），分别通过多芯控制电缆和防爆正压柜PLC控制箱（8）相连。到位传感器一（4）使用多芯控制电缆，穿过正压柜（3）柜壁上的防爆线嘴与防爆正压柜PLC控制箱（8）相连。防爆正压柜PLC控制箱（8）用光纤通过以太网的形式与上位机（7）相连，防爆轮式巡检机器人（1）通过WIFI方式和上位机（7）进行通讯，上位机（7）也作为存储媒体，实现防爆正压柜PLC控制箱（8）与防爆轮式巡检机器人（1）的数据共享。同时，上位机（7）作为控制和显示终端，控制防爆轮式巡检机器人（1）的运行并显示防爆轮式巡检机器人（1）和防爆正压柜（3）的工作状态。防爆正压柜门（6）与气动开门机（9）相连，可以确保防爆正压柜门（6）在气动控制下实现开关门动作。防爆轮式巡检机器人（1）、充电装置（2）相接触后可以通过自身的闭锁机制实现自动充电。其中防爆轮式巡检机器人（1）、防爆正压柜（3）、到位传感器一（4）、到位传感器二（5）、防爆正压柜门（6）、防爆正压柜PLC控制箱（8）、气动开门机（9）和防爆正压柜内传感器（10）均采用满足隔爆条件的隔爆产品。

为了确保防爆轮式巡检机器人（1）能够在防爆区域实现自动充电，本发明还提供了一种基于上述充电系统的充电方法，该方法包括以下步骤：