一種用于變電站防誤操作的移動機器人裝置的制造方法
【專利摘要】一種用于變電站防誤操作的移動機器人裝置，它包括一由履帶式移動機構構成的移動載體，所述的移動載體上固定安裝有至少一側設置有工具箱彈開門的工具箱體，并配置有控制模塊，在該工具箱體上面通過連接法蘭安裝有內嵌有人機交互界面的倒閘輔助操作裝置頭部，并配置有照明設備；所述倒閘輔助操作裝置頭部上面通過一二自由度云臺安裝有攝像頭和激光筆并構成操作指示裝置；所述的工具箱體內置有電源系統、控制系統；它具有構成簡單、靈活、且投資較小，不僅能適應各種電壓等級和不同環境的變電站的正常倒閘操作需求，更能有效的防止跳步、漏步操作，尤其可以防止操作人員誤入間隔等特點。
【專利說明】
一種用于變電站防誤操作的移動機器人裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及的是一種用于變電站倒閘操作的移動機器人裝置，屬于變電站倒閘操作領域。
技術背景
[0002]隨著變電站設備的不斷進步，操作、使用的工具也在不斷的改進，而在實際操作這些設備的過程中，操作人員必須考慮每項操作步驟需要攜帶和輪換使用的各種專用操作工具和安全用具;所以在操作過程中經常出現進行到下步操作的時候忘記攜帶該步操作所需要的相關專用工器具;這樣不僅會導致在操作過程中出現操作工器具亂丟亂放的現象，影響操作效率，延誤停送電時間，更嚴重的是會增加出現漏步、跳步操作和誤入帶電間隔等誤操作發生的概率，影響人身和設備安全。
[0003]目前倒閘操作領域，變電站設備都配備有微機五防系統，雖然能避免部分誤操作，但不能直觀指引操作人員進行操作，功能不夠完善，而且倒閘操作始終不能徹底實現程序化的操作方式。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種構成簡單、靈活、且投資較小，不僅能適應各種電壓等級和不同環境的變電站的正常倒閘操作需求，更能有效的防止跳步、漏步操作，尤其可以防止操作人員誤入間隔的用于變電站防誤操作的移動機器人裝置。
[0005]本實用新型的目的是通過如下技術方案來完成的，一種用于變電站防誤操作的移動機器人裝置，它包括一由履帶式移動機構構成的移動載體，所述的移動載體上固定安裝有至少一側設置有工具箱彈開門的工具箱體，并配置有控制模塊，在該工具箱體上面通過連接法蘭安裝有內嵌有人機交互界面的倒閘輔助操作裝置頭部，并配置有照明設備;所述倒閘輔助操作裝置頭部上面通過一二自由度云臺安裝有攝像頭和激光筆并構成操作指示裝置;所述的工具箱體內置有電源系統、控制系統。
[0006]作為優選:所述的履帶式移動機構包括一履帶式底盤，并配備大扭矩直流減速電機作為驅動，
[0007]所述的電源系統主要包括為設備提供動力的電源可充電電池組、電源檢測模塊、充電模塊;其中電源可充電電池組為大容量可充電電池組，所述的電量檢測模塊實時檢測當前電池電量，且在電池電量低時提示操作人員進行充電；
[0008]所述控制系統主要由處理器模塊、視頻模塊、運動控制模塊、電源系統組成，所述的視頻模塊輸出端和處理器模塊輸入端連接，所述的運動控制模塊和工具箱體配置的控制模塊均與處理器模塊的輸出端連接，所述電源系統為整個控制模塊供電。
[0009]作為優選:所述的工具箱彈開門上配置有智能式電控彈簧鎖和壓力感應器，所述電控彈簧鎖由控制模塊操作相應I/O 口控制的繼電器構成，壓力感應器用來判斷工具當前的狀態，所述工具箱彈開門和壓力感應器通過I/O反饋開閉狀態連接控制模塊；
[0010]作為優選:所述的照明設備為LED車燈;所述人機交互界面，可導入將進行的倒閘操作票，顯示倒閘輔助操作裝置在電子地圖中所處位置，提示相關操作步驟及重點，顯示電量使用情況，控制倒閘輔助操作裝置自動回位充電。
[0011]所述的二自由度云臺控制攝像頭在俯仰角及方向角兩個方向旋轉，二自由度云臺由控制模塊通過I2C總線進行俯仰角及方向角的控制;攝像頭則通過USB通信方式將數據發送到嵌入式控制模塊。
[0012]作為優選:所述的嵌入式控制模塊主要由處理器模塊、視頻處理模塊、運動控制模塊、WiFi模塊、電源模塊組成，所述的視頻模塊輸出端和處理器模塊輸入端連接，所述的運動控制模塊與提示模塊均與處理器輸出端連接，WiFi模塊與處理器輸入輸出端連接，所述電源模塊為整個控制模塊供電。
[0013]本實用新型主要是基于現有的尋線移動機器人，以變電站操作設備間隔的平面電子地圖作為機器人的移動導航;提取各項典型倒閘操作任務步驟中的設備命名，按實際設備命名在空間中的距離作為間隔判定導航;按典型倒閘操作票的順序提取各步驟中每項操作需要的工具，作為操作工器具存取的流程，通過控制工器具的使用順序防止漏步、跳步操作。
[0014]本實用新型具有構成簡單、靈活、且投資較小，不僅能適應各種電壓等級和不同環境的變電站的正常倒閘操作需求，更能有效的防止跳步、漏步操作，尤其可以防止操作人員誤入間隔等特點。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0016]圖2是本實用新型所述防誤操作方法流程框圖。
[0017]圖1中的標號有:1.人機父互界面，2.攝像頭((XD)，3.—■自由度Ζ5Γ臺，4.頭部，
5.照明設備，6.工具箱彈開門，7.工具箱體，8.移動機構，9.連接法蘭。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合附圖對本實用新型進一步描述:圖1所示，本實用新型所述的一種用于變電站防誤操作的移動機器人裝置，它包括一由履帶式移動機構8構成的移動載體，所述的移動載體上固定安裝有至少一側設置有工具箱彈開門6的工具箱體7，并配置有控制模塊，在該工具箱體7上面通過連接法蘭9安裝有內嵌有人機交互界面I的倒閘輔助操作裝置頭部4，并配置有照明設備5;所述倒閘輔助操作裝置頭部4上面通過一二自由度云臺3安裝有攝像頭2和激光筆10并構成操作指示裝置;所述的工具箱體7內置有電源系統、控制系統。
[0019]圖中所示，所述的履帶式移動機構8包括一履帶式底盤，并配備大扭矩直流減速電機作為驅動，可最大減少變電站倒閘操作輔助裝置受地形限制，能最大限度配合操作者完成各種復雜工況的工作任務，能夠實現加減速、勻速運動、轉彎、越障等功能；
[0020]所述的電源系統主要包括為設備提供動力的電源可充電電池組、電源檢測模塊、充電模塊;其中電源可充電電池組為大容量可充電電池組，所述的電量檢測模塊實時檢測當前電池電量，且在電池電量低時提示操作人員進行充電；
[0021]所述控制系統主要由處理器模塊、視頻模塊、運動控制模塊、電源系統組成，所述的視頻模塊輸出端和處理器模塊輸入端連接，所述的運動控制模塊和工具箱體(7)配置的控制模塊均與處理器模塊的輸出端連接，所述電源系統為整個控制模塊供電。
[0022]本實用新型所述的工具箱彈開門6上配置有智能式電控彈簧鎖和壓力感應器，所述電控彈簧鎖由控制模塊操作相應I/O 口控制的繼電器構成，壓力感應器用來判斷工具當前的狀態，所述工具箱彈開門6和壓力感應器通過I/O反饋開閉狀態連接控制模塊；
[0023]本實用新型所述的所述的照明設備為LED車燈，1.5M處照度可達3001x，滿足不同環境情況下操作需求；
[0024]所述人機交互界面，可導入將進行的倒閘操作票，顯示倒閘輔助操作裝置在電子地圖中所處位置，提示相關操作步驟及重點，顯示電量使用情況，控制倒閘輔助操作裝置自動回位充電。
[0025]所述的二自由度云臺控制攝像頭在俯仰角及方向角兩個方向旋轉，二自由度云臺由控制模塊通過I2C總線進行俯仰角及方向角的控制;攝像頭則通過USB通信方式將數據發送到嵌入式控制模塊。
[0026]本實用新型所述的嵌入式控制模塊主要由處理器模塊、視頻處理模塊、運動控制模塊、WiFi模塊、電源模塊組成，所述的視頻模塊輸出端和處理器模塊輸入端連接，所述的運動控制模塊與提示模塊均與處理器輸出端連接，WiFi模塊與處理器輸入輸出端連接，所述電源模塊為整個控制模塊供電。
[0027]圖2所示，一種用所述用于變電站防誤操作的移動機器人裝置進行變電站防誤操作方法，所述的操作方法包括如下步驟:
[0028]I)在移動機器人裝置或遠程操作PC上選擇本次操作所對應的操作票；
[0029]2)被選擇的移動機器人裝置根據操作票執行步驟到達指定操作位置；
[0030]3)移動機器人裝置控制其二自由度云臺，使其上面安裝的監控攝像頭指向應進行操作的設備標簽進行監控；
[0031]4)移動機器人裝置的顯示屏顯示相應操作步驟及內容，移動機器人裝置所配置語音模塊對操作內容進行提示，操作人員語音重復對應操作內容；
[0032]5)移動機器人裝置確認操作人員重復語音內容正確后彈開對應操作工具箱門；
[0033]6)操作人員按照相應操作步驟完成操作，移動機器人裝置確認工具是否已放回；
[0034]7)移動機器人裝置確認工具放回后，按操作票下一步內容重復上述步驟2)-6)直至本移動機器人裝置所在區域內工作全部完成；
[0035]8)完成工作后的移動機器人裝置返回充電點待命，下一區域移動機器人裝置則重復上述步驟開始對應工作。
【主權項】
1.一種用于變電站防誤操作的移動機器人裝置，它包括一由履帶式移動機構構成的移動載體，其特征在于所述的移動載體上固定安裝有至少一側設置有工具箱彈開門的工具箱體，并配置有控制模塊，在該工具箱體上面通過連接法蘭安裝有內嵌有人機交互界面的倒閘輔助操作裝置頭部，并配置有照明設備;所述倒閘輔助操作裝置頭部上面通過一二自由度云臺安裝有攝像頭和激光筆并構成操作指示裝置;所述的工具箱體內置有電源系統、控制系統。2.根據權利要求1所述的用于變電站防誤操作的移動機器人裝置，其特征在于所述的履帶式移動機構包括一履帶式底盤，并配備大扭矩直流減速電機作為驅動，所述的電源系統主要包括為設備提供動力的電源可充電電池組、電源檢測模塊、充電模塊;其中電源可充電電池組為大容量可充電電池組，所述的電量檢測模塊實時檢測當前電池電量，且在電池電量低時提示操作人員進行充電； 所述控制系統主要由處理器模塊、視頻模塊、運動控制模塊、電源系統組成，所述的視頻模塊輸出端和處理器模塊輸入端連接，所述的運動控制模塊和工具箱體配置的控制模塊均與處理器模塊的輸出端連接，所述電源系統為整個控制模塊供電。3.根據權利要求1或2所述的用于變電站防誤操作的移動機器人裝置，其特征在于所述的工具箱彈開門上配置有智能式電控彈簧鎖和壓力感應器，所述電控彈簧鎖由控制模塊操作相應I/O 口控制的繼電器構成，壓力感應器用來判斷工具當前的狀態，所述工具箱彈開門和壓力感應器通過I/O反饋開閉狀態連接控制模塊。4.根據權利要求1所述的用于變電站防誤操作的移動機器人裝置，其特征在于所述的所述的照明設備為LED車燈;所述人機交互界面，可導入將進行的倒閘操作票，顯示倒閘輔助操作裝置在電子地圖中所處位置，提示相關操作步驟及重點，顯示電量使用情況，控制倒閘輔助操作裝置自動回位充電，所述的二自由度云臺控制攝像頭在俯仰角及方向角兩個方向旋轉，二自由度云臺由控制模塊通過12C總線進行俯仰角及方向角的控制;攝像頭則通過USB通信方式將數據發送到嵌入式控制模塊。5.根據權利要求4所述的用于變電站防誤操作的移動機器人裝置，其特征在于所述的嵌入式控制模塊主要由處理器模塊、視頻處理模塊、運動控制模塊、WiFi模塊、電源模塊組成，所述的視頻模塊輸出端和處理器模塊輸入端連接，所述的運動控制模塊與提示模塊均與處理器輸出端連接，WiFi模塊與處理器輸入輸出端連接，所述電源模塊為整個控制模塊供電。
【文檔編號】G05D1/02GK205563270SQ201620063188
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月22日
【發明人】劉鵬, 祝倩齡, 毛陽青, 孫斐, 朱健祺, 姜珂, 周寧
【申請人】國家電網公司, 國網浙江省電力公司衢州供電公司, 國網浙江江山市供電公司, 江山市電力發展有限責任公司