[发明专利]自动导航除雪机器人系统

说明书

技术领域

本发明型属于机器人领域，特别涉及一种可自动导航除雪的机器人系统。

背景技术

随着自动化技术的飞速发展，近年来电力企业不断提高变电站的智能化水平，无人值守变电站的概念被提出，在这种类型的变电站日常运行过程中，几乎无需人工干预；但是，对场区内运行设备的带电巡视工作却仍需要巡检员人工完成，这种巡检工作会根据设备的不同特性定期执行，由于变电站一般都选址在城市远郊或远离人群的地方，因此，巡检人员如若从驻地往来变电站执行巡检任务，不但极其耗时而且待巡设备种类、数量众多，工作量十分繁重；尤其地处东北、内蒙古东部地区的变电站，每年冬季都是寒冷多雪，自然环境十分恶劣，更加重了巡检人员工作负担。因此，一种能够代替人工完成设备巡检的智能机器人是亟需开发的产品，这种自动导航除雪机器人以满足我国东北及内蒙古东部地区冬季严寒和多雪的气候特点而研发，将彻底改变长久以来困扰电力系统的冬季变电站场区除雪难的问题，并真正意义上实现了全天候、无人值守变电站智能巡检。

机器人管理系统是一套针对变电站现场实际巡检流程而开发的软件程序，该程序安装并运行在变电站内的机器人控制主机中，操作人员利用该软件程序，通过无线网络与场内的机器人实时通讯，下达机器人控制指令并接受机器人发回的各种检测数据和状态数据。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种能够在全天候条件下代替人工完成对变电站设备的巡视，同时具有自动导航、自动判断积雪厚度并自动除雪的能力自动导航除雪机器人系统。

本发明采取的技术方案是：自动导航除雪机器人系统，包括机器人部分和除雪铲部分；

所述除雪铲部分包括抛雪筒、接驳装置、抛洒叶轮、除雪铲、蜗杆传动轴、搅笼、支撑雪橇、二级减速装置、主减速机以及驱动电机；除雪铲靠接驳装置的一侧由下至上分别为驱动电机和主减速机，抛洒叶轮与其平行设置；抛雪筒伸出除雪铲垂直设置；蜗杆传动轴穿过抛洒叶轮一端与主减速机连接，另一端连接至二级减速装置；二级减速装置另一端接于搅笼；二级减速装置正下方两侧为支撑雪橇；

所述机器人部分包括自动导航机器人、无线通讯天线、云台、履带、导向轮、承重轮、驱动轮、拖带轮以及液压弹簧减震器；自动导航机器人上方装有配备雪量传感器和超声波探测器的云台，后侧设有无线通讯天线；自动导航机器人下部伸出四根液压弹簧减震器均连接有承重轮；履带承重轮相互咬合；自动导航机器人下沿在液压弹簧减震器之间设有两个托带轮，托带轮的最前端和最后端分别设有导向轮和驱动轮与履带配合。

自动导航除雪机器人控制系统，自动导航除雪机器人系统受机器人管理系统软件控制执行巡检及除雪任务，步骤如下

步骤一：机器人管理系统软件会根据每天的巡检任务计划时间，定时唤醒在充电库中处于待机状态的机器人；

步骤二：机器人执行自检程序即系统初始化配置；

步骤三：机器人管理系统软件启动执行当天巡检任务

机器人管理系统软件调用安装在机器人云台上端的雪量探测传感器采集到的数据，分析户外的积雪深度，当积雪深度小于5cm时，机器人可正常运行执行巡检任务；当积雪深度超过5cm且小于60cm时，管理系统向机器人发出除雪指令，控制机器人自动挂载除雪装置，按既定的除雪路线对整个变电站场区实施除雪作业；

步骤四：机器人在前往检测点过程中，不断进行障碍物检测，如发现在巡检路线上障碍物，机器人将上报告警信息；机器人在执行任务过程中若未发现障碍物的前提下还会实时进行自身电池电量检测和自身故障检测，当发现电池电量低于预定阈值时自动回库充电；电量充足的前提下如果发现自身器件有故障则发送告警信息，并自动返回充电库；若无自身故障机器人则会到达检测点后进行相关数据采集；如果数据采集成功，机器人将执行下一个检测任务，如果数据采集失败，则重新采集；

步骤五：当机器人执行完当天所有巡检任务后，自动回到充电库充电，并进入待机状态。

作为一种优选的技术方案：接驳装置包括机器人侧本体和除雪铲侧本体两部分；机器人侧本体外侧两端个各设有两个安装固定孔，机器人侧本体中部靠近安装固定孔的左右两侧分别为防水式信号电缆插座和防水式电源插头；机器人侧本体内侧正中间设有凸出其表面的对接头，对接头左右两侧均为电磁铁，最外侧两端均设有定位销；除雪铲侧本体内侧正中间设有凹于表面的对接座，对接座左右两侧均为磁吸板，最外侧两端均为定位孔；除雪铲外侧两端各设有两个安装固定孔，除雪铲侧本体中部靠近安装固定孔的左右两侧分别为有防水式信号电缆插座及防水式电源插头；电磁铁可产生200Kg的磁力。