7用于采集上述各个传感器的数据并实现相应的算法，其中工控机通过RS485总线与云台2和云台升降机构14连接，通过网络与激光传感器13连接，通过1394总线与双目视觉传感器12总线连接，通过CAN总线与轮履式底盘连接。
[0048]根据本发明的技术方案，该巡检机器人还带有机械臂，机械臂安装在轮履式底盘上。机械臂包含六个可以自由运动的关节，每个关节均可以通过精确的位置控制达到期望的角度。
[0049]机械臂前端安装有电动手爪5，电动手爪5具有一个自由度，能够带动手指实现开合，用于打开和关闭箱体门以及操作箱体内的设备。
[0050]机械臂前端还安装有摄像头，用于对箱体内的设备进行检测。
[0051]机械臂各个关节和所述电动手爪5均通过24V直流电源供电，通过CAN总线与工控机连接。
[0052]如图2 (a)、图2 (b)所示，为了实现本发明的目的，还提供了一种自动开锁系统，该系统包括电磁锁锁体和控制装置，其中控制装置包括单片机23、无线通讯模块22、电磁继电器24、关门限位开关21以及报警模块26。自动开锁系统安装在箱体门17上，控制装置安装在锁体16内。电磁锁锁栓20即可以通过机器人远程控制打开和关闭，也可以通过人工使用钥匙打开和关闭。
[0053]其中，无线通讯模块22用于实时接收机器人的控制命令，当接收到开锁命令时，单片机控制电磁继电器吸合从而使电磁锁通电，从而电磁锁锁栓20打开。
[0054]如图3所示，关门限位开关21用于检测箱体门17是否关闭到位，当箱体门17关闭到位并且接收到闭锁命令时，单片机控制电磁继电器断开从而式电磁锁断电，从而电磁锁上锁。如果箱体门17未关闭到位而接收到了闭锁命令，则单片机控制报警模块报警，同时将该报警信息通过无线通讯模块22发送给机器人。
[0055]普通锁芯可以使用钥匙打开和关闭电磁锁，当检测到钥匙插入普通钥匙孔19时，所述控制装置暂时停止运行，不再接收机器人的控制命令；当钥匙拔出后，所述控制装置重新开始运行。
[0056]如图4所示，本发明还提供了一种检测箱体内设备的方法，其步骤如下:
[0057]1)机器人通过激光导航停靠在箱体前方的指定位置，并通过双目视觉传感器获取箱体以及门把手的相对位置；
[0058]2)机器人控制机械臂自动运动到门把手的位置，控制电动手爪夹持住门把手；
[0059]3)机器人向自动开锁系统发送开锁指令，并等待自动开锁系统返回开锁到位信号;
[0060]4)接收到开锁到位信号后，机器人控制机械臂打开箱体门。
[0061 ] 5)机械臂通过红外热像仪、可见光摄像机以及电动手爪完成对箱体内设备的指定检测和操作内容。
[0062]6)机器人通过控制机械臂关闭箱体门，并且等待自动开锁系统返回箱体门关闭到位的信号；
[0063]7)箱体门关闭到位后，机器人向自动开锁系统发送闭锁指令，并等待自动开锁系统返回闭锁到位信号；
[0064]8)机器人接收到闭锁到位信号后，收起机械臂，完成一次检测任务。
[0065]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.一种用于箱体内设备检测的变电站巡检机器人，其特征是:包括行走机构、机械臂、工控机和采集装置，其中，行走机构承载机器人本体行走，机械臂设置于行走机构上，工控机控制采集装置和行走机构的运行； 所述采集装置，包括摄像机、红外热像仪、视觉传感器和激光传感器，所述摄像机和红外热像仪设置于云台上，云台设置于云台升降机构上，云台升降机构固定于安装在行走机构前端的支架上，所述支架上设置视觉传感器和激光传感器，探测箱体的尺寸形状以及机器人所处位置。2.如权利要求1所述的一种用于箱体内设备检测的变电站巡检机器人，其特征是:所述行走机构包括轮履式底盘；所述云台升降机构通过支架安装在轮履式底盘上，带动云台升起或下降，云台具有水平和俯仰两个自由度。3.如权利要求1所述的一种用于箱体内设备检测的变电站巡检机器人，其特征是:所述视觉传感器为双目视觉传感器，用于对箱体的尺寸、形状进行检测，以及门把手的位置进行定位。4.如权利要求1所述的一种用于箱体内设备检测的变电站巡检机器人，其特征是:所述工控机通过RS485总线与云台和云台升降机构连接，通过网络与激光传感器连接，通过1394总线与双目视觉传感器总线连接，通过CAN总线与轮履式底盘连接。5.如权利要求1所述的一种用于箱体内设备检测的变电站巡检机器人，其特征是:所述机械臂为六自由度机械臂，包括6个自由运动的关节，每个关节通过工控机的控制达到精确的位置和设定的角度。6.如权利要求1所述的一种用于箱体内设备检测的变电站巡检机器人，其特征是:所述机械臂前端设有电动手爪，电动手爪的手指能够自由开合，在工控机的控制下实现打开、关闭箱体门和操作箱体内的设备。7.如权利要求1所述的一种用于箱体内设备检测的变电站巡检机器人，其特征是:所述机械臂前端设有摄像头，对箱体内的设备进行检测。8.一种用于箱体内设备检测的变电站巡检机器人系统，其特征是:包括如权利要求1-7中任一项所述的机械人和安装在箱体外部的自动开锁系统，所述自动开锁系统包括电磁锁和控制装置，控制装置包括单片机、无线通讯模块、电磁继电器、关门限位开关以及报警模块；所述自动开锁系统安装在箱体门上，所述控制装置安装在锁体内，电磁锁即可以通过机器人远程控制打开和关闭，也可以通过人工使用钥匙打开和关闭； 其中，所述无线通讯模块用于实时接收机器人的控制命令，当接收到开锁命令时，单片机控制电磁继电器吸合从而使电磁锁通电，从而电磁锁的锁栓打开； 所述关门限位开关用于检测箱体门是否关闭到位，当箱体门关闭到位并且接收到闭锁命令时，单片机控制电磁继电器断开从而式电磁锁断电，从而电磁锁上锁；如果箱体门未关闭到位而接收到了闭锁命令，则单片机控制报警模块报警，同时将该报警信息通过无线通讯模块发送给机器人。9.如权利要求8中所述的一种用于箱体内设备检测的变电站巡检机器人系统，其特征是:所述电磁锁的锁芯能够使用钥匙打开和关闭电磁锁，当检测到钥匙插入普通锁芯时，所述控制装置暂时停止运行，不再接收机器人的控制命令；当钥匙拔出后，所述控制装置重新开始运行。10.基于如权利要求8或者9所述的系统的检测方法，其特征是:包括以下步骤: (1)机器人通过激光导航停靠在箱体前方的指定位置，并通过视觉传感器获取箱体以及门把手的相对位置； (2)机器人控制机械臂自动运动到门把手的位置，控制电动手爪夹持住门把手； (3)机器人向自动开锁系统发送开锁指令，并等待自动开锁系统返回开锁到位信号，接收到开锁到位信号后，机器人控制机械臂打开箱体门； (4)机械臂通过红外热像仪、摄像机以及电动手爪完成对箱体内设备的指定检测和操作内容； (5)机器人通过控制机械臂关闭箱体门，并且等待自动开锁系统返回箱体门关闭到位的信号；箱体门关闭到位后，机器人向自动开锁系统发送闭锁指令，并等待自动开锁系统返回闭锁到位信号； (6)机器人接收到闭锁到位信号后，收起机械臂，完成一次检测任务。
【专利摘要】本发明公开了一种用于箱体内设备检测的变电站巡检机器人系统及其方法，机械人和安装在箱体外部的自动开锁系统，所述自动开锁系统包括电磁锁和控制装置，控制装置包括单片机、无线通讯模块、电磁继电器、关门限位开关以及报警模块；所述自动开锁系统安装在箱体门上，所述控制装置安装在锁体内，电磁锁即可以通过机器人远程控制打开和关闭，也可以通过人工使用钥匙打开和关闭。通过与自动开锁系统的通信，能够自动打开箱体锁，从而实现对箱体内设备检测和操作；自动开锁系统兼容普通钥匙开锁方式，使机器人自动巡检方式与传统人工巡检方式可以共存；机器人云台带有升降机构，大大扩展了机器人可检测的设备范围。
【IPC分类】G07C9/00, B25J5/00, H02B3/00, B25J11/00
【公开号】CN105415380
【申请号】CN201510931727
【发明人】栾怡青, 王海鹏, 慕世友, 郝永鑫, 娄殿强, 李建祥, 赵金龙, 李丽, 徐海军, 肖鹏, 余振球, 杨尚伟, 李希智
【申请人】国网山东省电力公司电力科学研究院, 山东鲁能智能技术有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月11日