[发明专利]一种基于多传感器融合的变电站设备带电水冲洗机器人绝缘防护系统

权利要求书

1.一种基于多传感器融合的变电站设备带电水冲洗机器人绝缘防护系统，其特征是：包括控制系统和传感器组，所述传感器组采集带电变电站设备带电水冲洗机器人的倾斜角度、风速、水枪的旋转和俯仰角度，控制系统融合传感器组中各个传感器采集的工作参数，对绝缘子进行标定，冲洗作业前激光传感器在理想环境下对绝缘子进行标定，作业开始后倾斜角传感器检测机器人本体的倾斜角度，根据标定结果和激光传感器检测到的实时状态，控制器判断绝缘子的位置和状态，制定合理的水冲洗策略；同时旋转角度传感器和俯仰角度传感器检测二垂直自由度机构的旋转和俯仰角度，以此作为水枪冲洗位置的反馈依据，直线位移传感器检测升降装置的状态；与此同时，风速传感器检测风速的情况，控制器判断对水柱造成的影响，并在水枪的控制上对水枪状态进行补偿，结合机器人本身的倾斜角度，对标定结果进行修正，确定带电变电站设备带电水冲洗机器人相对于绝缘子的位置和状态，对带电变电站设备带电水冲洗机器人进行高度和位移调节控制，使得机器人在保证绝缘防护的基础上自主完成冲洗作业；

所述控制系统以激光传感器数据为主，视觉传感器数据为辅，利用激光传感器采集作业现场的实际位置信息，利用该信息作为主要伺服定位数据，驱动水枪两个关节的运动，利用视觉传感器采集的数据，作为远程遥控的视频展示，与激光数据进行融合，作为伺服定位的辅助手段，实现水枪关节的准确伺服定位。

2.如权利要求1所述的一种基于多传感器融合的变电站设备带电水冲洗机器人绝缘防护系统，其特征是：所述传感器组包括激光传感器、倾斜角度传感器、水电阻率传感器、风速传感器、超声波传感器、旋转角度传感器、俯仰角度传感器和直线位移传感器，所述直线位移传感器和倾斜角度 传感器位于带电变电站设备带电水冲洗机器人底部，激光传感器位于带电变电站设备带电水冲洗机器人上，旋转角度传感器、俯仰角度传感器位于水枪上，风速传感器位于带电变电站设备带电水冲洗机器人上方，压力传感器位于水箱的出口压力处，水电阻率传感器位于水箱的出口处，超声波传感器设置于带电变电站设备带电水冲洗机器人前端，带电变电站设备带电水冲洗机器人上还设置有泄露电流检测仪。

3.如权利要求1所述的一种基于多传感器融合的变电站设备带电水冲洗机器人绝缘防护系统，其特征是：所述控制系统包括主控系统和智能冲洗系统，主控系统包括信息采集模块、运动控制模块和无线遥控模块；智能冲洗系统包括激光定位模块、安全防护模块和双机协同模块，其中：

信息采集模块被配置为完成对传感器组信号的采集，所述运动控制模块被配置为完成机器人本体的运动控制，无线遥控模块被配置为辅助控制系统和主控制中心的无线远程通讯以实现远程控制；

激光定位模块被配置为对绝缘子位置进行检测，以保持冲洗过程的绝缘安全，安全防护模块被配置为对控制系统的安全保护，双机协同模块被配置为与其他辅助冲洗机器人通信，以进行协同作业。

4.如权利要求1所述的一种基于多传感器融合的变电站设备带电水冲洗机器人绝缘防护系统，其特征是：所述传感器组还包括视觉传感器和图像传感器，设置于带电变电站设备带电水冲洗机器人上端。

5.如权利要求1所述的一种基于多传感器融合的变电站设备带电水冲洗机器人绝缘防护系统，其特征是：还包括超声波检测模块，所述超声波检测模块用设置于带电变电站设备带电水冲洗机器人本体上，用于实时检测带电变电站设备带电水冲洗机器人本体行进方向的障碍物信息并传送至控制系统进行相应避障。