[发明专利]一种变电站巡检机器人系统及其避障方法

权利要求书

1.一种变电站巡检机器人系统，其特征在于，该机器人包括有：

具有搭载平台，用于搭载其他部件并沿地面行驶对变电站环境进行巡检的巡检小车；

用于实时检测电场或磁场强度的场强传感器；

用于获取实时图像的图像采集器；

以及，用于分析所述巡检小车实时位姿、为所述巡检小车作出路径规划的控制中心；

所述场强传感器与所述图像传感器均搭载在所述巡检小车上，并与所述巡检小车连接；所述巡检小车、所述场强传感器以及所述图像传感器均与所述控制中心交互。

2.一种变电站巡检机器人系统的避障方法，该避障方法基于如权利要求1所述的变电站巡检机器人系统，其特征在于，该方法具体为：

S1：所述场强传感器实时检测所述巡检小车当前所处位置处的电场或磁场强度；

S2：所述图像采集器摄录所述巡检小车当前视野内的图像；

S3：所述控制中心融合实时电场或磁场强度信息以及实时图像信息，对当前所处环境进行障碍物检测，所述控制中心根据障碍物检测结果为所述巡检小车规划巡检路径。

3.如权利要求2所述的变电站巡检机器人系统的避障方法，其特征在于，所述S1具体为：

S11：根据设置的所述场强传感器的类型及具体参数，建立其输出的电信号与外部电力设备之间的距离的计算模型；

S12：获取所述场强传感器输出的电信号，将该电信号经放大、滤波以及A/D转换送入所述控制中心。

4.如权利要求3所述的变电站巡检机器人系统的避障方法，其特征在于，所述S11具体为：

S111：根据当前所述巡检小车的位置建立坐标系，规定场强零点；

S112：根据变电站中设置的实际电力设备的情况，将各个电力设备视为场源，将每一个场源在坐标系中标记出来；

S113：根据各个场源与所述巡检小车上搭载的场强传感器之间的相互作用建立方程组，求解方程组得到各个场源的实际电荷情况，对方程组的解进行精度校验；

S114：根据变电站中设置的实际电力设备上的实际电压或电流情况，结合各个场源的实际电荷情况，计算得到当前所述巡检小车所处位置处的电场或磁场强度信息。

5.如权利要求1所述的变电站巡检机器人系统的避障方法，其特征在于，所述S3具体为：

S31：对所述场强传感器输入的电场或磁场强度信息进行处理，将其映射为当前所述巡检小车与对应的电力设备的距离信息；

S32：对所述图像传感器输入的图像信息进行处理，分析当前所述巡检小车所在位置处的周围环境，获取周围环境中目标对象的深度信息；

S33：融合当前所述巡检小车与对应的电力设备的距离信息以及周围环境的目标对象信息，判断当前所述巡检小车是否需要采取避障措施。

6.如权利要求5所述的变电站巡检机器人系统的避障方法，其特征在于，所述S32具体为：

S321：根据所述图像传感器输入的图像信息，识别当前所述巡检小车前方是否存在目标对象；如果存在，则跳转S322；反之重复S321；

S322：计算得到当前所述巡检小车的位姿信息，并基于所述图像传感器输入的图像信息计算目标对象的深度信息。

7.如权利要求6所述的变电站巡检机器人系统的避障方法，其特征在于，所述S33具体为：

S331：分别设置场强阈值和障碍物阈值；

S332：将由目标对象的深度信息与障碍物阈值进行比较，如存在目标对象的深度大于障碍物阈值，则跳转S333；反之跳转S335；

S333：将对所述场强传感器输入的当前所述巡检小车所处位置处场的电场或磁场强度信息与场强阈值进行比较，如当前所述巡检小车所处位置处场的电场或磁场强度小于场强阈值，则跳转S334；反之跳转S335；

S334：判定当前所述巡检小车前方不存在障碍物，继续按照原定巡检路线巡检；

S335：判定当前所述巡检小车前方存在障碍物，所述控制中心控制所述巡检小车改变前进路线、避开障碍物。