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巡检机器人所需要的一些关键性技术讲解

发布时间:2022-01-14浏览次数:1523字号:

今天璞数技术小编来和大家分享的是关于巡检机器人需要解决的一些关键技术。下面一起来了解下:
1.总体结构
        巡检机器人系统通常采用的是分层式控制结构,分为由基站系统层和移动站系统层构成的两层控制结构。采用无线的通信设备连接巡检机器人的基站系统和移动站系统,实现巡检数据的远传和基站命令的遥控。在此基础上,能够方便地接入电力系统生产专用的光纤通信网络,实现与调度中心的数据交换。

2.机械结构
        由于机器人工作在有多种障碍物(如防振锤、跳线、耐张线夹等)的柔性架空输电线路上,这种复杂的线路结构决定了巡检机器人的机械本体必须要由行走机构和越障机构两部分组成。
        行走机构可采用轮式移动机构和蠕动爬行机构两种形式,而且蠕动爬行较之前者更适宜管路巡检。但是高压输电线的外径尺寸一般都在20mm以内,那么蠕动爬行机构较之轮式移动机构承载能力强的优势就不明显了。为了保证机器人的巡检速度,目前巡检机器人机械结构大多采用轮式移动机构。随着对巡检机器人研究的不断深入,人们对机器人的机构设计必然会提出更高的要求,主要表现在轻量化、操作简单化和越障高效化等方面。

巡检机器人

配图来源网络


3.电源系统
        巡检机器人携带检测通信仪器沿输电线路行驶作业,对线路运行状况及周围环境进行检测和巡视,并将所检测的信息实时向地面传送。由于高压输电线路分布在野外,跨越山川湖泊,因此需要机器人大范围内长时间工作。巡检机器人功率一般为几百瓦,由于受体积和重量的限制,蓄电池组的容量不可能配置太大,因此无法满足长时间供电要求,能源问题已成为巡检机器人续航能力的一个瓶颈,直接制约了机器人的广泛应用。

4.控制系统
        控制器种类繁多,通常控制器有下两种方案:高性能单片机、PLC。

5.导航及定位技术
        自主导航是巡检机器人应具备的基本功能,也是反映其智能化的关键技术。导航就是规划巡检机器人的行走路径,包括全局路径规划和局部越障规划等。巡检机器人沿架空输电线路爬行,要跨越防震锤、悬垂绝缘子、线夹、杆塔等障碍,行走环境介于结构化和非结构化环境之间,因此导航问题主要为局部越障规划。局部越障规划就是利用环境传感器(如超声传感器、激光测距仪、视觉传感器等)提供机器人周围的局部环境信息,产生下一时刻机器人位姿信息。
        变电站巡检机器人导航方式有:激光方式、电磁感应巡线和轨道方式。

6.图像识别和处理技术
        红外热成像仪是探测物体内部带点粒子的运动而辐射的能量来测量其温度,是一种无损检测、非接触式、非干扰式测量,具有实时性、快速性。

7.视频监控技术
        红外热成像仪的图像仅代表温度信息,而不能清晰的显示变电站电力设备,选择双目视频显示,红外热成像仪图像测量设备温度,高清摄像机实时监控变电站是否有异常现象。

8.通讯技术
        通讯模块完成基站和巡检机器人之间的双向数据传输,包括来自机器人的实时视频图像、线路探测传感器数据、机器人位姿状态和由地面基站发出的各种遥控命令等,要求具有带宽高、距离远、抗干扰能力强等特点。

9.在线监测技术
        220kV及以上变电站在线监测系统包括四大部分:设备监测部分、通讯和电源部分、通讯集成控制系统和生产管理系统管理模块部分。

 

 
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