[发明专利]高压直流输电线磁力机器人悬浮力控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种高压直流输电线磁力机器人悬浮力控制系统，所述机器人具有三个避障臂，按前进方向依次为第一避障臂、第二避障臂和第三避障臂，所述控制系统包括：电流传感器，用于检测避障臂内悬浮线圈电流大小；倾角传感器，用于检测机器人相对水平面的倾斜角度；以及控制器；其特征在于，

第一避障臂越障时，第一避障臂中悬浮线圈的电流I_A1＝0，悬浮力F_A1＝0，所述控制器将第二避障臂中悬浮线圈电流I_B1和第三避障臂I_C1中悬浮线圈电流调整为：

第二避障臂越障时，第二避障臂中悬浮线圈的电流I_B2＝0，悬浮力F_B2＝0，所述控制器将第一避障臂中悬浮线圈电流I_A2和第三避障臂中悬浮线圈电流I_C2调整为

第三避障臂越障时，第三避障臂中悬浮线圈的电流I_C3＝0，悬浮力F_C3＝0，所述控制器将第一避障臂中悬浮线圈电流I_A3和第三避障臂中悬浮线圈电流I_B3调整为

式(1)～(5)中，G为机器人的重力，a为第一避障臂与第二避障臂之间的距离，b为第二避障臂与第三避障臂之间的距离，B₁为悬浮线圈有效长边处的磁场强度，B₂为悬浮线圈无效长边处的磁场强度，L₁为悬浮线圈有效长边和无效长边的长度，G为机器人的重力，θ为机器人相对水平面的倾斜角度。

2.根据权利要求1所述的高压直流输电线磁力机器人悬浮力控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：加速度传感器，用于检测机器人在垂直高压输电线切线方向的加速度，所述控制器根据所述加速度传感器的检测调整悬浮线圈的电流，使机器人在垂直输电线方向上的加速度值为零，处于平稳的悬浮状态。

3.根据权利要求1所述的高压直流输电线磁力机器人悬浮力控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：测距传感器，用于检测位于避障臂的线缆保护套内的高压输电线与保护套中心轴线之间的距离，所述控制器根据所述测距传感器的检测调整悬浮线圈的电流使高压输电线位于保护套中心轴线上。

4.一种高压直流输电线磁力机器人悬浮力控制方法，所述机器人具有三个避障臂，按前进方向依次为第一避障臂、第二避障臂和第三避障臂；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

倾角传感器检测机器人相对水平面的倾斜角度；

电流传感器检测避障臂内悬浮线圈电流大小；

第一避障臂越障时，第一避障臂中悬浮线圈的电流I_A1＝0，悬浮力F_A1＝0，将第二避障臂中悬浮线圈电流I_B1和第三避障臂I_C1中悬浮线圈电流调整为：

第二避障臂越障时，第二避障臂中悬浮线圈的电流I_B2＝0，悬浮力F_B2＝0，将第一避障臂中悬浮线圈电流I_A2和第三避障臂中悬浮线圈电流I_C2调整为

第三避障臂越障时，第三避障臂中悬浮线圈的电流I_C3＝0，悬浮力F_C3＝0，将第一避障臂中悬浮线圈电流I_A3和第三避障臂中悬浮线圈电流I_B3调整为

式(6)～(10)中，G为机器人的重力，a为第一避障臂与第二避障臂之间的距离，b为第二避障臂与第三避障臂之间的距离，B₁为悬浮线圈有效长边处的磁场强度，B₂为悬浮线圈无效长边处的磁场强度，L₁为悬浮线圈有效长边或无效长边的长度，G为机器人的重力，θ为机器人相对水平面的倾斜角度。