[发明专利]一种GIS检修机器人电控系统及方法

说明书

本发明公开了一种GIS检修机器人电控系统包括：上位机以及与上位机通信连接的第一控制模块和第二控制模块；上位机用于接收操作者的指令，并将相应指令发送给第一控制模块；第一控制模块分别与行进驱动电机组、变形驱动电机组和柔性臂驱动电机组通信连接，用于依据来自上位机的指令，生成各电机组的控制信号，并将生成的控制信号发送给各电机组，由各电机组控制GIS检修机器人动作；第二控制模块，与用于采集视频的相机组件通信连接，生成GIS腔体内三维图像，并与采集的视频信息一起发送给上位机。本发明还提供了一种GIS检修机器人电控方法。本发明以第一控制模块和第二控制模块为主控核心的架构，并在这种架构上实现了多线程的并行运行，使得整个电控系统性能更强。

技术领域

本发明属于电力系统GIS设备(Gas Insulation Switchgear，气体绝缘开关设备)检修技术领域，涉及一种GIS检修机器人的电控系统设计。

背景技术

GIS为全封闭设备，检修人员很难进入设备内部查找故障点。GIS检修维护机器人作为一种可以运行在GIS腔体内部的移动机器人平台，可以携带不同的执行机构执行各种任务，在节省人力成本的同时极大提高了作业的效率，值得研究和广泛应用。由于GIS检修维护机器人作业对象及作业环境的特殊性，现有的电控系统设计鲜有涉及到GIS检修机器人，且电控系统逻辑性及系统可扩展性较差。

因此，目前对于移动机器人平台电控系统设计比较匮乏，研究设计一套针对GIS检修机器人的电控系统设计方案具有重要意义。

发明内容

针对GIS检修机器人作业环境的特殊性，本发明目的旨在提供一种GIS检修机器人电控系统，提升机器人运行的可靠性和检修效率。

本发明另一目的旨在提供一种GIS检修机器人电控方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现。

本发明提供的GIS检修机器人电控系统包括：上位机以及与上位机通信连接的第一控制模块和第二控制模块；

上位机，用于接收操作者的指令，并将相应指令发送给第一控制模块和第二控制模块；

第一控制模块，分别与用于控制GIS检修机器人行进的行进驱动电机组、用于控制GIS检修机器人本体变形的变形驱动电机组和用于控制安装于机器人本体后端柔性臂弯曲的柔性臂驱动电机组通信连接，用于依据来自上位机的指令，生成各电机组的控制信号，并将生成的控制信号发送给各电机组，由各电机组控制GIS检修机器人动作；

第二控制模块，与用于采集视频的相机组件通信连接，依据相机组件采集的视频数据在ROS系统下生成GIS腔体内三维图像，并与相机组件采集的视频信息一起发送给上位机。

上述GIS检修机器人电控系统，所述行进驱动电机组、变形驱动电机组和柔性臂驱动电机组均包括配套使用的驱动器和电机，进一步通过设置的相应传感器实时采集各电机运转数据，并将采集的数据反馈给第一控制模块，便于提升第一控制模块的控制精度。

上述GIS检修机器人电控系统，所述第一控制模块还可以将通过各电机组相应传感器采集的实时数据发送给上位机进行实时显示。所述第一控制模块还与惯性导航模块(IMU模块)通信连接，用于实时获取GIS检修机器人的姿态信息，进一步将获取的GIS检修机器人的姿态信息发送给第二控制模块和上位机。