1.一种针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述系统包括:蛇形电力巡检机器人定位装置、定位专用关节和射频发射系统,其中,所述定位专用关节设置在蛇形电力巡检机器人上;所述蛇形电力巡检机器人定位装置设置于所述定位专用关节内部;所述射频发射系统设置于所述蛇形电力巡检机器人的巡检区域内,用于向巡检区域内发射射频信号;
所述蛇形电力巡检机器人定位装置包括:主控制器、射频接收单元、姿态传感器、激光测距传感器阵列、通信单元和电源管理单元;
所述射频发射系统包括:射频发射单元、辅助控制器和辅助电池;
所述射频接收单元用于接收所述射频发射单元发射的射频信号,并将所述射频信号发送给所述主控制器;
所述姿态传感器用于检测所述定位专用关节的偏转角度,并将所述偏转角度发送给所述主控制器;
所述激光测距传感器阵列用于测量定位专用关节与巡检区域的内壁之间的相对距离,并将所述相对距离发送给所述主控制器,所述激光测距传感器阵列包含多个激光测距传感器;
所述主控制器用于接收并处理所述射频接收单元、所述姿态传感器、所述激光测距传感器阵列的数据,并根据定位算法计算得到所述蛇形电力巡检机器人的相对位置信息,并将所述相对位置信息通过所述通信单元发送给所述蛇形电力巡检机器人本体的控制端;
所述辅助控制器通过电缆与所述辅助电池、所述射频发射单元相连,用于控制所述射频发射单元发射的射频信号;
所述通信单元,用于实现所述主控制器和所述蛇形电力巡检机器人本体的控制端之间的通信接口转换和数据交互功能;
所述电源管理单元的电源输入端口与所述蛇形电力巡检机器人的电源连接,用于为所述蛇形电力巡检机器人定位装置提供电源。
2.如权利要求1所述的针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述射频接收单元与所述射频发射单元的通信形式包括lora、蓝牙和zigbee。
3.如权利要求1所述的针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述主控制器根据所述射频信号的强度衰减量计算得到所述射频发射单元与所述射频接收单元之间的纵向相对距离,并以所述射频发射系统的固定位置为参考原点,最终得到所述蛇形电力巡检机器人的纵向相对位置。
4.如权利要求1所述的针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述姿态传感器的坐标系的x轴平行于所述巡检区域的中轴线,且x轴的正向指向所述蛇形电力巡检机器人的初始行进方向,x轴与y轴构成的平面与地面平行,z轴与x轴与y轴构成的平面垂直。
5.如权利要求1或4所述的针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述主控制器利用三角定理计算得到所述蛇形电力巡检机器人的横向相对距离,计算公式如下
l`=l*cosa*cosb
其中l为所述激光测距传感器测得的定位专用关节与巡检区域的内壁之间的相对距离,a为所述定位专用关节在x轴方向上的偏转角度,b为所述定位专用关节在z轴方向上的偏转角度,l`为所述定位专用关节与所述巡检区域的内壁之间的横向相对距离。
6.如权利要求1所述的针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述激光测距传感器阵列沿所述定位专用关节的周向均匀设置4-8个所述激光测距传感器。
7.如权利要求1所述的针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述定位专用关节安装于所述蛇形电力巡检机器人所有关节的中间位置,且所述定位专用关节的外壳和运动机构均与所述蛇形电力巡检机器人的通用关节一致。
8.如权利要求1所述的针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述通信单元通过uart串口与主控制器相连,并通过rs-232或rs-485接口与所述蛇形电力巡检机器人的通信接口相连。
9.如权利要求1所述的针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述主控制器和所述辅助控制器均采用低功耗mcu作为控制核心,主频大于或等于16mhz,且低功耗工作模式下工作电流小于或等于10ua。
10.如权利要求1所述的针对狭长密闭空间的蛇形电力巡检机器人定位系统,其特征在于,所述辅助控制器控制所述射频发射单元信号发射的内容和周期。