[发明专利]一种变压器检测机器人的硬件系统设计方法及硬件系统

权利要求书

1.一种变压器检测机器人的硬件系统设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据变压器检测机器人的壳体形状，考虑机器人内部相关部件的规格尺寸和配置参数，设计硬件系统的硬件组成模块；

S2、根据步骤S1中的硬件组成模块，将上述硬件组成模块按照系统设计需求和所要实现的功能进行组合，设计硬件系统的主控电路结构；

S3、根据步骤S2中设计的主控电路结构，结合机器人的壳体形状和各硬件组成模块的安装位置，设计硬件系统的各模块电路结构；

S4、将步骤S2和S3中设计出的主控电路结构和各模块电路结构，安装至机器人的壳体内部，在包含有微处理器的主控电路结构中烧录硬件系统的控制程序模块，连接各硬件组成模块形成完整的用于油浸式变压器检测机器人的硬件系统。

2.根据权利要求1所述的一种变压器检测机器人的硬件系统设计方法，其特征在于，步骤S1中，机器人的硬件组成模块包括：电源模块、系统通信模块、传感器驱动模块、运动控制模块、图像检测模块。

3.根据权利要求2所述的一种变压器检测机器人的硬件系统设计方法，其特征在于，所述的图像检测模块包括：摄像头组件、补光灯组件和图像实时采集传输模块；所述的运动控制模块包括：水平推进装置、垂直推进装置、传感器检测模块；所述的系统通信模块包括串口通信模块和无线通信模块。

4.根据权利要求3所述的一种变压器检测机器人的硬件系统设计方法，其特征在于，电源模块考虑大容量锂电池电源到传感器驱动模块、运动控制模块、系统通信模块、图像检测模块的降压与分配，传感器驱动模块与运动控制模块根据传感器、推进器的适配方式和控制需求、选取单片机作为微处理器，系统通信模块与图像检测模块考虑网络、串口通信的匹配和图像检测传输的需求、选用树莓派作为中央处理器。

5.根据权利要求1所述的一种变压器检测机器人的硬件系统设计方法，其特征在于，步骤S2中，主控电路结构由STM32F103系列芯片组成，包括稳压电路、时钟电路、复位电路、调试电路。

6.根据权利要求5所述的一种变压器检测机器人的硬件系统设计方法，其特征在于，稳压电路由LM1117-3V3芯片提供STM32芯片的电源，时钟电路由主晶振、实时时钟晶振与阻抗匹配构成，复位电路由轻触开关与上拉电阻组成，调试电路将STM32F102的JTAG/SWD调试端口引出。

7.根据权利要求1所述的一种变压器检测机器人的硬件系统设计方法，其特征在于，步骤S3中，硬件系统的各模块电路结构包括：电源电路结构、无线通信模块电路结构、FLASH储存模块电路结构。

8.根据权利要求7所述的一种变压器检测机器人的硬件系统设计方法，其特征在于，电源电路结构包括锂电池电源分电电路和供电稳压电路；无线通讯模块电路结构用于接受外部输入端的控制信号和指令，采用NRF2401无线模块接口连接电路；FLASH储存模块电路结构负责储存机器人参数数据，由FLASH储存芯片W25Q16以及外围电路构成。

9.一种变压器检测机器人的硬件系统，其特征在于，应用如权利要求1－8任一项所述的设计方法，包括：第一电池、第二电池、第三电池，所述的第二电池依次与第二继电器、24V转5V电压转换模块、树莓派、单片机电连接；所述的树莓派分别与无线通信模块、摄像头组件电连接，所述的单片机分别与水平推进装置、补光灯、姿态传感器、光电限位开关电连接；所述的第一电池经第一继电器与深度传感器电连接，所述的第三电池经第三继电器与直流伺服电机电连接。

10.根据权利要求9所述的一种变压器检测机器人的硬件系统，其特征在于，还包括远端控制部分，所述的远端控制部分的主体是PC机，所述的PC机连接遥控器、并通过无线WIFI发送遥控控制信息和接收机器人回传的检测图像信息。