[发明专利]一种巡检作业机器人系统及其控制方法

说明书

本发明涉及巡检机器人技术领域，具体地说是一种巡检作业机器人系统及其控制方法，机器人远程集控后台、机器人本地操控后台和巡检作业机器人本体通过专用网络与交换机进行通讯交换，巡检作业机器人本体可与充电桩连接充电，同现有技术相比，本申请通过远程集控后台下发任务，机器人可以在开关室内自主进行的定期巡检，同时也可以完成保护装置按键操作/查看，手车摇进/摇出操作，旋钮就地/远程切换操作，紧急分闸操作，地刀分闸/合闸操作等一系列倒闸操作任务，解决了变电站开关室人工不足的问题，降低了劳动强度，提高了应急操作响应效率，避免了人身安全事故，保障了电力设备安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及巡检机器人技术领域，具体地说是一种巡检作业机器人系统及其控制方法。

背景技术

随着我国城镇化和工业化的发展，电力需求日益增加，变电站的建设也不断增多，作为国民经济和社会发展的重要公共基础设施，变电站开关室的日常运维及安全管理显得尤其重要。

目前，我国220KV及以下变电站实行无人值守分片区集中运维的模式，以人工周期性巡检为主和部分站点机器人巡检为辅。其中对于无人值守主要通过巡检机器人的方式进行，巡检机器人解决了部分代替人工周期性巡检的问题。

但当变电站的开关柜有倒闸操作的需要时，巡检机器人就无法满足此类要求了，仍需要运维人员到现场去操作。

通过运维人员操作，存在着人员不足，劳动强度大等问题，而且随着新增变电站的建设增多，这些问题会更加突出。尤其是高压开关柜的操作，对运维人员的专业性要求高，同时存在较大的人身和电力设备安全事故风险。因此如何通过巡检机器人解决开关柜倒闸操作，是提高操作及应急的响应效率，保障作业人员人身安全和电力设备稳定运行，就是电网运维管理的重点工作。

基于以上原因，本发明设计了一种巡检作业机器人系统及其控制方法，通过远程控制，使巡检机器人可以进行一系列倒闸操作任务，解决了变电站开关室人工不足的问题，同时降低了劳动强度，提高了应急操作响应效率，避免了人身安全事故，保障了电力设备安全稳定运行。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种巡检作业机器人系统及其控制方法，通过远程控制，使巡检机器人可以进行一系列倒闸操作任务，解决了变电站开关室人工不足的问题，同时降低了劳动强度，提高了应急操作响应效率，避免了人身安全事故，保障了电力设备安全稳定运行。

为了达到上述目的，本发明提供一种巡检作业机器人系统，包括机器人远程集控后台、机器人本地操控后台、机器人控制系统、巡检作业机器人本体、交换机、专用网络和充电桩，机器人远程集控后台、机器人本地操控后台和巡检作业机器人本体通过专用网络与交换机进行通讯交换，巡检作业机器人本体可与充电桩连接充电。

巡检作业机器人本体包括巡检作业机器人底盘，地刀工具作业单元，机械臂单元，末端工具作业单元，机器人外壳和云台单元，巡检作业机器人底盘上设置有地刀工具作业单元，地刀工具作业单元上通过连接轴设置有机械臂单元，机械臂单元上设置有末端工具作业单元，巡检作业机器人底盘上设置有支柱，支柱上设置有云台单元，云台单元包括可见光相机、红外相机、俯仰控制模块和旋转控制模块，末端工具作业单元包括末端工具控制板，末端作业工具，对目标进行拍照并获取深度信息的深度相机，伺服电机，编码器和舵机；

末端作业工具包括按键工具，手车工具、紧急分闸工具和旋转夹爪工具；

地刀工具作业单元包括地刀工具控制板，地刀作业工具，对目标进行拍照并获取深度信息的深度相机，作为每个轴的原点位置标识的接近传感器，伺服电机和编码器；

地刀作业工具为五轴调姿机构，包括平移轴、升降轴、摆转轴，伸缩轴和旋转轴。

巡检作业机器人底盘包括工控机，主控板，无线AP，交换机，电池管理单元，行走转向单元和基础硬件单元；