[发明专利]一种电线路巡检用针对无人机的骑线机器人控制系统

说明书

本发明涉及一种电线路巡检用针对无人机的骑线机器人控制系统，属于电线巡检设备技术领域。其中骑线机器人的执行机构与无人机连接，控制系统包括处理器、传感器、外部隔离输入模块、通信模块以及执行单元，所述处理器与无人机的飞行控制器串口连接双向通讯，所述处理器通过通讯模块与执行单元通讯连接。本发明使得骑线机器人借助无人机越过复杂的障碍，无人机借助骑线机器人在电线上停靠，保证工作续航时间，方便了巡检工作的进行。

技术领域

本发明涉及一种电线路巡检用针对无人机的骑线机器人控制系统，属于电线巡检设备技术领域。

背景技术

由于我国现在大部分地区高压线巡检还是依靠人力进行巡检工作，但是传统的人力巡检工作劳动强度大，而且十分的危险，一些偏远的地区巡检工人也难以到达，巡检也需要高额的物力成本和人力成本。

随着我国自动化技术的发展，自动化设备覆盖越来越多的领域。机器人技术与无人机技术的发展为电力巡检提供了新的技术平台。近年来，巡检机器人的研究已成为机器人研究领域的研究热点之一。但是以往的电力巡检机器人仅仅是依靠自身机械臂越障，在复杂障碍下无法完成跨越，而无人机巡检也无法在电线上进行停靠，长时间工作时续航也无法得到保证，为巡检工作带来了不便。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明一种电线路巡检用针对无人机的骑线机器人控制系统，通过控制系统将无人机和骑线机器人结合在一起，既可以使得骑线机器人借助无人机越过复杂的障碍，无人机借助骑线机器人在电线上停靠，保证工作续航时间，方便了巡检工作的进行。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种电线路巡检用针对无人机的骑线机器人控制系统，骑线机器人的执行机构与无人机连接，控制系统包括处理器、传感器、外部隔离输入模块、通信模块以及执行单元，所述处理器与无人机的飞行控制器串口连接双向通讯，所述处理器通过通讯模块与执行单元通讯连接，所述通信模块包括RS232模块、CH340模块和ADDA转换模块，所述执行单元包括继电器电路、无刷无齿轮毂电机和无刷电机驱动器，所述外部隔离输入模块在传感器有信号并且为低时为有效并将电平拉低至0V，使处理器能接收到低电平信号并且防止处理器超压烧毁；

所述处理器和无人机的飞行控制器使用TTL电平通信，通过通信数据控制无人机动作；

所述RS232模块与处理器之间使用TTL电平通信；

所述CH340模块与处理器之间使用TTL电平通信，CH340模块使处理器与电脑实现通信；

所述ADDA模块通过IIC与处理器通信，接收处理器信号并且产生模拟量输出给无刷电机驱动器；

处理器通过控制继电器电路的通断控制无刷电机驱动器的开关量，所述无刷电机驱动器与所述无刷轮毂电机连接。

进一步优选地，所述处理器采用主流嵌入式微处理器。

进一步地，所述处理器可选用STC32F407ZG芯片。

本发明在使用时，处理器控制ADDA模块产生的模拟量与继电器电路产生的开关量来控制无刷电机驱动器，实现无刷轮毂电机的正传、反转、加速、减速、刹车等动作；通过外部隔离输入模块来接收外部的传感器低电平信号来判断障碍及周围环境；通过RS232模块来扩展丰富的第三方设备，使机器人具有扩展性；通过处理器与无人机飞行控制器之间的TTL电平的串口通信来控制无人机动作，骑线机器人进行跨越杆塔、障碍物、上线、下线等动作。

通过根据无人机提供的通信协议和格式利用ARM芯片与无人机进行通信控制无人机的飞行动作，进而辅助骑线机器人进行在线跨障，骑线机器人利用自身的执行单元实现电线在线巡检。