[实用新型]一种轨道式巡检机器人定位装置

说明书

本实用新型公开了一种轨道式巡检机器人定位装置，包括挂在管廊轨道上的机器人本体，机器人本体上设有行走轮、传感器模块、电源模块和组合导航解算模块，传感器模块包括双光电传感器和里程计，里程计设在行走轮上，行走轮挂在管廊轨道上；管廊轨道上设有定位孔，双光电传感器位于管廊轨道两侧的机器人本体上。通过控制中心控制机器人本体在管廊轨道中行进，通过光电传感器的激光发射器发射光束穿过管廊轨道中定位孔，确定轨道式巡检机器人本体在轨道上的相对位置，组合导航解算模块数据解算，控制中心确定机器人本体在管廊中的位置。该装置能够降低轨道定位系统布设的复杂度，同时保证一定的定位精度。

技术领域

本实用新型属于导航定位技术领域，涉及一种轨道式巡检机器人定位装置。

背景技术

在我国管廊巡检机器人运行过程中，机器人的精确定位始终是核心内容之一，优秀的定位方案可以有效提高巡检效率和精度。

常规的轨道机器人巡检，主要靠里程计进行相对位置定位，由于里程计会产生累计误差，还需靠外部辅助无线标签进行绝对位置校准。常见的校准方式有UWB无线定位方式和RFID标签定位方式，其中UWB定位精度0.1m左右，需要管廊内的无线基站具备UWB定位功能，RFID无源标签定位精度较高，可达0.02m，但需要每隔一段轨道布置一个RFID标签，还需要专门的读卡设备。

因此，如何降低轨道定位系统布设的复杂度和成本，同时保证一定的定位精度，是未来管廊巡检机器人定位需要考虑的方向。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种适用于管廊内轨道式巡检机器人的定位装置，该装置能够降低轨道定位系统布设的复杂度，同时保证一定的定位精度。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的。

本实用新型提供了一种轨道式巡检机器人定位装置，挂在管廊轨道上的机器人本体，机器人本体上设有行走轮、传感器模块、电源模块和组合导航解算模块，传感器模块包括双光电传感器和里程计，里程计设在行走轮上，行走轮挂在管廊轨道上；管廊轨道上设有定位孔，双光电传感器位于管廊轨道两侧的机器人本体上，组合导航解算模块和电源模块设于机器人本体中；通过双光电传感器识别管廊轨道上的定位孔，实现机器人本体位置定位。

对于上述技术方案，本实用新型还有进一步优选的方案：

优选的，所述双光电传感器包括双激光发射器和双光电探测器，双激光发射器和双光电探测器分别设于管廊轨道两侧的机器人本体底座上。

优选的，所述双激光发射器与双光电探测器在管廊轨道两侧的垂直相对同一轴线上。

优选的，所述管廊轨道上的定位孔为两个半径不同的孔位。

优选的，所述组合导航解算模块包括DSP核心电路、存储器和串口通信模块，双光电传感器分别通过cap1口和cap2口与DSP核心电路连接；里程计通过CAP与DSP核心电路连接；DSP核心电路通过串口连接外电路。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：

相对于无线定位需要专门铺设基站和RFID标签的形式，本实用新型只需要在机器人上安装激光器、探测器及轨道打孔，即可实现机器人绝对位置定位，减小了使用和维护成本。

就定位精度来说，相对于UWB、WIFI等无线方式，双孔光电定位方式使机器人的定位精度提升到了cm级，有助于机器人在管廊内的巡检作业。

双孔光电定位方式通过探测到的双脉冲宽度比值和之前标定信息即可确定机器人在管廊内的绝对位置信息，较单孔定位需要多个孔位进行编码解算的方式，定位效率更高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：