導航設備及變電站輪式機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種導航設備及變電站輪式機器人。該導航設備包括：處理器，設置在車體上；電磁傳感器，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測所述車體與引導線的相對位置；視覺傳感器，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測到路況情況。通過本實用新型，解決了相關技術中導航設備難以兼顧穩(wěn)定性和效率的問題。
【專利說明】導航設備及變電站輪式機器人

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及導航領域，具體而言，涉及一種導航設備及變電站輪式機器人。

【背景技術】
[0002]電磁傳感器可以很好的檢測出車體與引導線的相對位置，但是它對于前方的道路一無所知，在路況變化的情況下，由于車體本身的慣性，很容易使車體沖出引導線而導航失敗，單獨的依賴電磁導航，嚴重制約了車體行走的速度。視覺傳感器可以很好的檢測到前方的路況情況，這有利于車體高效的行走，但是視覺傳感器容易受環(huán)境的制約，其穩(wěn)定性不足。將電磁與視覺融合，可以彌補各自的不足，融合了電磁的穩(wěn)定性與視覺的超前性，由電磁與視覺融合設計的導航方法具有較高的穩(wěn)定性以及較高的效率。
[0003]電磁導航，視覺導航，PID控制
[0004]基于電磁位置傳感器設計的導航方法，根據(jù)電磁位置傳感器判斷出車體與引導線的相對位置，依賴該相對位置設計導航方法。
[0005]基于視覺傳感器設計的導航方法，根據(jù)視覺的超前性，可以很好的保證車體行走的效率。
[0006]基于單獨增量PID實時矯正車體與導航線的相對位置，實現(xiàn)車體自動導航。
[0007]單獨電磁導航，不能判斷前方的路況情況，由于車體慣性，車體不能高速的導航，影響車體的效率。視覺導航，可以保證車體導航的效率，但是視覺傳感器易受環(huán)境因素的影響，影響車體的導航的穩(wěn)定性。單獨增量PID控制，通過對跟隨目標值和PID參數(shù)的整定，可以很好的在某種狀態(tài)下跟隨，實際的車體巡檢是非線性問題，單獨增量PID控制不能很好的滿足各種情況，影響車體導航的穩(wěn)定性與效率。
[0008]針對相關技術中導航設備難以兼顧穩(wěn)定性和效率的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
實用新型內(nèi)容
[0009]本實用新型的主要目的在于提供一種導航設備及變電站輪式機器人，以解決相關技術中導航設備難以兼顧穩(wěn)定性和效率的問題。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種導航設備。該導航設備包括:處理器，設置在車體上；電磁傳感器，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測所述車體與引導線的相對位置；視覺傳感器，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測到路況情況。
[0011]進一步地，導航設備還包括:第一導航機構，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供道路狀態(tài)導航。
[0012]進一步地，所述第一導航機構還與所述電磁傳感器相連接。
[0013]進一步地，導航設備還包括:第二導航機構，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供速度導航。
[0014]進一步地，導航設備還包括:第三導航機構，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供舵角角度導航。
[0015]進一步地，所述車體為變電站輪式機器人的車體。
[0016]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種變電站輪式機器人。該變電站輪式機器人包括:車體；處理器，設置在所述車體上；電磁傳感器，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測所述車體與引導線的相對位置；視覺傳感器，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測到路況情況。
[0017]進一步地，變電站輪式機器人還包括:第一導航機構，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供道路狀態(tài)導航。
[0018]進一步地，所述第一導航機構還與所述電磁傳感器相連接。
[0019]進一步地，變電站輪式機器人還包括:第二導航機構，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供速度導航。
[0020]通過本實用新型，解決了相關技術中導航設備難以兼顧穩(wěn)定性和效率的問題，進而達到了使得導航設備在兼顧穩(wěn)定性的同時能夠兼顧效率的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1是根據(jù)本實用新型第一實施例的導航設備的示意圖；
[0023]圖2是根據(jù)本實用新型第二實施例的導航設備的示意圖；
[0024]圖3是根據(jù)本實用新型第三實施例的導航設備的示意圖；
[0025]圖4是根據(jù)本實用新型第四實施例的導航設備的示意圖；
[0026]圖5是根據(jù)本實用新型第五實施例的導航設備的示意圖；
[0027]圖6是根據(jù)本實用新型實施例的導航設備進行導航的示意圖；
[0028]圖7是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的導航設備進行導航的示意圖；以及
[0029]圖8是根據(jù)本實用新型實施例的導航設備進行導航的道路情況的示意圖。

【具體實施方式】
[0030]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0031 ] 本實用新型實施例提供了一種導航設備。
[0032]圖1是根據(jù)本實用新型第一實施例的導航設備的示意圖。如圖1所示，該導航設備包括處理器10、電磁傳感器20和視覺傳感器30。
[0033]處理器10設置在車體上，用于對傳感器獲取的數(shù)據(jù)進行處理，以及控制傳感器的工作。
[0034]電磁傳感器20設置在所述車體上，并且與所述處理器10相連接，用于檢測所述車體與引導線的相對位置。
[0035]視覺傳感器30設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測到路況情況。
[0036]在本實用新型實施例的導航設備，由于在車體上同時設置了電磁傳感器20和視覺傳感器30，電磁傳感器20用于檢測所述車體與弓I導線的相對位置，視覺傳感器30用于檢測到路況情況，因而，能夠兼顧電磁傳感器20和視覺傳感器30的優(yōu)點，進而達到了使得導航設備在兼顧穩(wěn)定性的同時能夠兼顧效率的效果。
[0037]圖2是根據(jù)本實用新型第二實施例的導航設備的示意圖。該實施例可以作為圖1所示實施例的優(yōu)選實施方式。
[0038]在該實施例中，導航設備除了包括處理器10、電磁傳感器20和視覺傳感器30之夕卜，還包括第一導航機構40，第一導航機構40設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供道路狀態(tài)導航。
[0039]處理器10、電磁傳感器20和視覺傳感器30的作用與圖1所示實施例中相同，在此不再贅述。
[0040]圖3是根據(jù)本實用新型第三實施例的導航設備的示意圖。該實施例可以作為圖2所示實施例的優(yōu)選實施方式。
[0041]在該實施例中，所述第一導航機構還與所述電磁傳感器相連接。用于接收來自電磁傳感器采集到的信息。
[0042]處理器10、電磁傳感器20和視覺傳感器30的作用與圖1所示實施例中相同，在此不再贅述。
[0043]圖4是根據(jù)本實用新型第四實施例的導航設備的示意圖。該實施例可以作為圖1所示實施例的優(yōu)選實施方式。
[0044]在該實施例中，導航設備除了包括處理器10、電磁傳感器20和視覺傳感器30之夕卜，還包括第二導航機構50，該第二導航機構50設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供速度導航。
[0045]處理器10、電磁傳感器20和視覺傳感器30的作用與圖1所示實施例中相同，在此不再贅述。
[0046]圖5是根據(jù)本實用新型第五實施例的導航設備的示意圖。該實施例可以作為圖1所示實施例的優(yōu)選實施方式。
[0047]在該實施例中，導航設備除了包括處理器10、電磁傳感器20和視覺傳感器30之夕卜，還包括第三導航機構60，該第三導航機構60設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供舵角角度導航。
[0048]處理器10、電磁傳感器20和視覺傳感器30的作用與圖1所示實施例中相同，在此不再贅述。
[0049]圖6是根據(jù)本實用新型實施例的導航設備進行導航的示意圖。圖7是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的導航設備進行導航的示意圖。圖8是根據(jù)本實用新型實施例的導航設備進行導航的道路情況的示意圖。
[0050]以下結合圖6至圖8本實用新型實施例的導航方法進行描述。
[0051]導航設備可以設置在變電站輪式機器人上，相應地，本實用新型實施例提供了一種變電站輪式機器人電磁與視覺融合的導航方法，該導航方法包括:
[0052]步驟1，道路狀態(tài)智能判斷；
[0053]步驟2速度智能給予；
[0054]步驟3舵機角度計算。
[0055]首先將道路分為兩個大類，直道與彎道。直道下再將道路細分，分為直道左緩沖，直道右緩沖。其中直道左緩沖又分為車體靠近引導線，車體遠離引導線。直道右緩沖也分為車體靠近引導線以及車體遠離引導線。最后還有個直道狀態(tài)下的彎道。該路況智能判斷從實際出發(fā)，實際的巡檢路徑只有直道與彎道，其中基本以直道為主，將路況分為直道狀態(tài)與彎道狀態(tài)兩大類，并通過簡單的延遲處理，可以讓車體基本維持在一種狀態(tài)下，這樣可以減少因狀態(tài)之間頻繁的切換帶來車體效率的損失。如圖7所示。
[0056]速度智能給予模塊，首先將道路情況抽象成很直、較直和不直三種情況，然后分別根據(jù)電磁傳感器和視覺傳感器判斷出道路情況，將它們組合的9種情況分別給限個速度等級。若當前速度小于當前狀態(tài)下的速度限值時，車體平滑加速；若當前速度大于當前狀態(tài)下的速度限值時，直接將當前速度降到當前狀態(tài)下的速度限值。
[0057]舵機角度計算模塊，根據(jù)道路狀態(tài)智能判斷模塊給出的道路狀態(tài)信息，依據(jù)現(xiàn)場調(diào)試給出的當前道路狀態(tài)下導航跟隨點以及PID參數(shù)，根據(jù)增量PID算法計算出當前的舵機角度。
[0058]減少鳥類在絕緣子上方活動的幾率，減少因鳥類活動造成的跳閘事故，提高線路安全可靠性，減少設備風險，保證電網(wǎng)運行的安全。
[0059]本實用新型實施例還提供了一種變電站輪式機器人。該變電站輪式機器人包括:車體；處理器，設置在所述車體上；電磁傳感器，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測所述車體與引導線的相對位置；視覺傳感器，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測到路況情況。
[0060]進一步地，變電站輪式機器人還包括:第一導航機構，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供道路狀態(tài)導航。
[0061]進一步地，所述第一導航機構還與所述電磁傳感器相連接。
[0062]進一步地，變電站輪式機器人還包括:第二導航機構，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供速度導航。
[0063]本實用新型實施例提供的變電站輪式機器人可以本實用新型實施例提供的任意一種導骯設備。
[0064]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種導航設備，其特征在于，包括: 處理器，設置在車體上； 電磁傳感器，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測所述車體與引導線的相對位置； 視覺傳感器，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測到路況情況；以及 第一導航機構，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供道路狀態(tài)導航。
2.根據(jù)權利要求1所述的導航設備，其特征在于，所述第一導航機構還與所述電磁傳感器相連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的導航設備，其特征在于，還包括: 第二導航機構，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供速度導航。
4.根據(jù)權利要求1所述的導航設備，其特征在于，還包括: 第三導航機構，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供舵角角度導航。
5.根據(jù)權利要求1所述的導航設備，其特征在于，所述車體為變電站輪式機器人的車體。
6.—種變電站輪式機器人,其特征在于,包括: 車體； 處理器，設置在所述車體上； 電磁傳感器，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測所述車體與引導線的相對位置； 視覺傳感器，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于檢測到路況情況；以及 第一導航機構，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供道路狀態(tài)導航。
7.根據(jù)權利要求6所述的變電站輪式機器人，其特征在于，所述第一導航機構還與所述電磁傳感器相連接。
8.根據(jù)權利要求6所述的變電站輪式機器人，其特征在于，還包括: 第二導航機構，設置在所述車體上，并且與所述處理器相連接，用于提供速度導航。
【文檔編號】G05D1/12GK204064310SQ201320818333
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權日:2013年12月11日
【發(fā)明者】肖永立, 古世東, 王豪強, 石靜, 劉四春, 徐甘雨, 張濤, 孫軍, 張偉程 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)北京市電力公司