本實(shí)用新型涉及機(jī)器人控制領(lǐng)域，具體涉及變電站智能巡檢機(jī)器人充電室平開門控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

為更快的推進(jìn)變電站無人值守的進(jìn)程，變電站多采用智能巡檢機(jī)器人完成設(shè)備巡檢任務(wù)，機(jī)器人充電室作為整個(gè)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的一部分也必須具有機(jī)器人自動進(jìn)出的功能。

在專利申請?zhí)枮閇201120445929.4]中公開的充電室圖紙及專利申請?zhí)枮閇201120189698.8]中公開的充電室自動門控制系統(tǒng)中，所使用的自動門為卷簾門，現(xiàn)在有些變電站為了保持站內(nèi)建筑風(fēng)格的統(tǒng)一，機(jī)器人充電室采用平開門，因此原有卷簾門控制系統(tǒng)不再適用。

此前巡檢機(jī)器人進(jìn)出裝有平開門的充電室時(shí)，都是采用變電站工作人員手動打開、關(guān)閉平開門的方式，或者工作人員直接保持平開門一直打開的狀態(tài)讓機(jī)器人進(jìn)出，這種方法不能很好的保護(hù)機(jī)器人，并且無法體現(xiàn)巡檢機(jī)器人智能性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型公開了變電站智能巡檢機(jī)器人充電室平開門控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型針對目前巡檢機(jī)器人進(jìn)出裝有平開門的充電室時(shí)，需要人工開關(guān)門或者讓門一直保持開啟狀態(tài)的問題，提供一種巡檢機(jī)器人充電室平開門控制系統(tǒng)，機(jī)器人在巡檢任務(wù)中進(jìn)出平開門時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動開關(guān)平開門及狀態(tài)查詢。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的具體方案如下：

變電站智能巡檢機(jī)器人充電室平開門控制系統(tǒng)，包括設(shè)置在機(jī)器人本體上的平開門驅(qū)動系統(tǒng)及設(shè)置在充電室的平開門控制系統(tǒng)；

所述平開門驅(qū)動系統(tǒng)包括用于檢測巡檢機(jī)器人的在空間中的位置信息的位置檢測裝置，所述位置檢測裝置將檢測的信息傳輸至工控機(jī)，所述工控機(jī)將下發(fā)的控制信息通過通信裝置傳輸至平開門控制系統(tǒng)；

所述平開門控制系統(tǒng)包括平開門控制板卡，所述平開門控制板卡分別與平開門開啟或關(guān)閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)、平開門開啟檢測裝置及平開門關(guān)閉檢測裝置通信。平開門控制板卡根據(jù)平開門開啟檢測裝置及平開門關(guān)閉檢測裝置提供的檢測信息控制平開門開啟或關(guān)閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的動作，實(shí)現(xiàn)平開門開啟或關(guān)閉。

進(jìn)一步的，所述位置檢測裝置為激光導(dǎo)航傳感器，所述激光導(dǎo)航傳感器提供巡檢機(jī)器人在空間中位置坐標(biāo)信息，實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人定位，激光導(dǎo)航傳感器與工控機(jī)通過串口通信。

進(jìn)一步的，所述工控機(jī)與平開門轉(zhuǎn)接板卡通信，所述平開門轉(zhuǎn)接板卡安裝在機(jī)器人本體上，與工控機(jī)通過串口通信，工控機(jī)下發(fā)的指令通過平開門轉(zhuǎn)接板卡發(fā)送到通信裝置。

進(jìn)一步的，所述通信裝置包括安裝在平開門轉(zhuǎn)接板卡上的Zigbee無線模塊I及安裝在平開門控制板卡上的Zigbee無線模塊II，Zigbee無線模塊I與Zigbee無線模塊II實(shí)現(xiàn)無線通信。

進(jìn)一步的，所述平開門開啟或關(guān)閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括推臂式開門機(jī)，所述推臂式開門機(jī)通過板卡繼電器與平開門控制板卡相連。平開門控制板卡通過控制板卡繼電器實(shí)現(xiàn)對推臂式開門機(jī)的驅(qū)動控制。

進(jìn)一步的，所述平開門開啟檢測裝置包括光電傳感器，所述光電傳感器通過傳感器支架安裝在門扇完全開啟位置對應(yīng)外門框上方，用于檢測門扇完全開啟情況。當(dāng)門扇完全開啟時(shí)，門扇上沿遮擋光電傳感器探頭，光電傳感器將門扇開啟信息反饋到平開門控制板。

進(jìn)一步的，所述光電傳感器共安裝2個(gè)，在兩個(gè)門扇完全開啟位置對應(yīng)外門框上方各安裝1個(gè)。

進(jìn)一步的，所述平開門關(guān)閉檢測裝置為門磁傳感器，門磁傳感器包括信號輸出塊和感應(yīng)塊，用于檢測門扇關(guān)閉情況，當(dāng)門扇關(guān)閉時(shí)，感應(yīng)塊靠近信號輸出塊，信號輸出塊將關(guān)門信息反饋到平開門控制板。

進(jìn)一步的，所述門磁傳感器共兩套，其中兩個(gè)感應(yīng)塊安裝在兩個(gè)平開門門扇上方，兩個(gè)信號輸出塊安裝在與感應(yīng)塊對應(yīng)位置門框上方。

進(jìn)一步的，所述安裝有Zigbee無線模塊II的平開門控制板卡安裝在板卡安裝盒中。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型的充電室平開門控制系統(tǒng)可以使變電站智能巡檢機(jī)器人在后臺任務(wù)配置的前提下，自由進(jìn)出裝有平開門的充電室，完成充電任務(wù)或巡檢任務(wù)，節(jié)約人力并且提高巡檢工作效率。

附圖說明

圖1充電室平開門示意圖；

圖2光電傳感器安裝圖；

圖3控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1.門框；2.推臂式開門機(jī)；3.信號輸出塊；4.感應(yīng)塊；5.平開門扇；6.平開門控制板卡安裝盒；7.光電傳感器。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明：

本實(shí)用新型分為兩部分，一部分安裝在裝有平開門的充電室內(nèi)的平開門控制系統(tǒng)，主要目的是實(shí)現(xiàn)在機(jī)器人控制下充電室平開門的開啟與關(guān)閉，以及通過采集傳感器信息獲取平開門狀態(tài)；另一部分安裝在巡檢機(jī)器人本體的平開門驅(qū)動系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人坐標(biāo)位置檢測、平開門控制及接收到充電室反饋信息的處理。

機(jī)器人本體平開門驅(qū)動系統(tǒng)包括激光導(dǎo)航傳感器，激光導(dǎo)航傳感器與工控機(jī)連接、安裝有Zigbee無線模塊I的平開門轉(zhuǎn)接板卡也與工控機(jī)連接。

充電室平開門控制系統(tǒng)包括安裝有Zigbee無線模塊II的平開門控制板卡，平開門控制板卡分別與推臂式開門機(jī)、門磁傳感器及光電傳感器7連接。

平開門轉(zhuǎn)接板卡安裝在機(jī)器人本體，與工控機(jī)通過串口通信，工控機(jī)下發(fā)的指令通過平開門轉(zhuǎn)接板卡發(fā)送到Zigbee無線模塊I。

平開門控制板卡安裝在充電室本體，接收門磁傳感器及光電傳感器7信號，通過板卡繼電器控制推臂式開門機(jī)2，平開門控制板卡將傳感器信息通過串口發(fā)送到Zigbee無線模塊II。

工作原理：本實(shí)用新型中巡檢機(jī)器人通過激光導(dǎo)航傳感器及工控機(jī)通信來確定自己坐標(biāo)位置信息，當(dāng)機(jī)器人到達(dá)后臺配置任務(wù)中的開門?？奎c(diǎn)時(shí)，工控機(jī)發(fā)送指令到平開門轉(zhuǎn)接板，平開門轉(zhuǎn)接板上的Zigbee無線模塊I將該指令傳達(dá)到Zigbee無線模塊II，該模塊將指令信息傳達(dá)給平開門控制板，平開門控制板控制繼電器實(shí)現(xiàn)推臂式開門機(jī)動作，當(dāng)平開門扇完全開啟后，機(jī)器人獲取傳感器信息判斷門已經(jīng)開啟，之后執(zhí)行通過平開門動作。

具體的安裝方式：如圖1所示是充電室平開門示意圖，圖中：充電室平開門包括門框1，門框1內(nèi)安裝有兩個(gè)平開門扇5，門框1的上邊框設(shè)置有兩個(gè)推臂式開門機(jī)2，推臂式開門機(jī)2用于驅(qū)動對應(yīng)的一個(gè)平開門扇5。

推臂式開門機(jī)2安裝在門框1上方邊框，推臂式開門機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動推臂動作，使門平開門扇5開啟或關(guān)閉。門磁傳感器包括信號輸出塊3和感應(yīng)塊4，用于檢測平開門扇5關(guān)閉情況，當(dāng)平開門扇5關(guān)閉時(shí)，感應(yīng)塊4靠近信號輸出塊3，信號輸出塊3將關(guān)門信息反饋到平開門控制板卡。安裝有Zigbee無線模塊II的平開門控制板卡安裝在板卡安裝盒6中。

門磁傳感器共需要兩套，其中兩個(gè)感應(yīng)塊安裝在兩個(gè)平開門門扇上方，兩個(gè)信號輸出塊安裝在與感應(yīng)塊對應(yīng)位置門框上方。

如圖2所示為光電傳感器安裝圖，光電傳感器7共安裝2個(gè)，在兩個(gè)門扇完全開啟位置對應(yīng)外門框上方各安裝1個(gè)，具體的光電傳感器7通過傳感器支架安裝在平開門扇5完全開啟位置對應(yīng)外門框1上方，用于檢測平開門扇5完全開啟情況，當(dāng)平開門扇5完全開啟時(shí)，平開門扇5上沿遮擋光電傳感器探頭，光電傳感器將平開門扇5開啟信息反饋到平開門控制板卡。

如圖3所示為控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括機(jī)器人本體平開門驅(qū)動系統(tǒng)和充電室平開門控制系統(tǒng)。當(dāng)巡檢機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)結(jié)束返回平開門充電室時(shí)，激光導(dǎo)航傳感器反饋機(jī)器人坐標(biāo)位置信息到工控機(jī)，沿著規(guī)劃路線行走，當(dāng)激光導(dǎo)航傳感器檢測到充電室外?？奎c(diǎn)坐標(biāo)位置時(shí)，將該信息傳送到工控機(jī)，機(jī)器人停車表明已經(jīng)到達(dá)充電室外，可以對平開門進(jìn)行開門操作；此時(shí)工控機(jī)通過串口發(fā)送開門指令到平開門轉(zhuǎn)接板，平開門轉(zhuǎn)接板通過Zigbee無線模塊I發(fā)送開門指令；充電室平開門控制板卡通過Zigbee無線模塊II接收到開門指令，之后平開門控制板卡驅(qū)動繼電器控制推臂式開門機(jī)2執(zhí)行開門操作，此時(shí)平開門扇5開啟；開門過程中，工控機(jī)一直發(fā)送查詢傳感器狀態(tài)指令，通過無線傳輸?shù)竭_(dá)平開門控制板卡，當(dāng)平開門扇5完全開啟后，圖2中所示的光電傳感器7檢測到平開門扇5上沿，表示門已經(jīng)完全開啟，平開門控制板卡反饋門扇開啟信息通過無線傳輸?shù)竭_(dá)工控機(jī)，表示可以進(jìn)入充電室充電；巡檢機(jī)器人完全進(jìn)入充電室以后，到達(dá)充電室內(nèi)充電位置?？奎c(diǎn)，將該信息傳送到工控機(jī)，機(jī)器人停車表明已經(jīng)到達(dá)充電室內(nèi)，可以對平開門進(jìn)行關(guān)門操作，工控機(jī)下發(fā)關(guān)門指令，關(guān)門過程與開門過程指令傳輸方式一致；關(guān)門過程中，工控機(jī)查詢門磁傳感器狀態(tài)，當(dāng)門扇完全關(guān)閉時(shí)，平開門控制板卡反饋門扇關(guān)閉信號通過無線傳輸?shù)焦た貦C(jī)，工控機(jī)控制機(jī)器人執(zhí)行充電操作。

綜上所述，機(jī)器人可以完全自主實(shí)現(xiàn)自由進(jìn)出裝有平開門的充電室，來完成規(guī)劃巡檢任務(wù)或充電任務(wù)，運(yùn)行穩(wěn)定且提高巡檢工作效率。

上述雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。