一種基于ros的變電站巡檢機(jī)器人底盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的變電站巡檢機(jī)器人技術(shù)，具體涉及一種基于ROS的變電站巡檢機(jī)器人底盤。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的繁榮，計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。在變電站中，傳統(tǒng)的巡檢工作由人工完成，將機(jī)器人技術(shù)運(yùn)用到變電站的日常巡檢工作中，能夠克服人工巡檢工作量大，巡檢可靠性不高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高，巡檢數(shù)據(jù)記錄困難等缺點(diǎn)。在自動(dòng)巡檢過程中，當(dāng)巡檢機(jī)器人到達(dá)預(yù)先設(shè)定的檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，停靠并控制攝像機(jī)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)被測(cè)目標(biāo)設(shè)備，同時(shí)采集并存儲(chǔ)目標(biāo)的高清視頻圖像和紅外熱成像圖像，隨后計(jì)算機(jī)根據(jù)這些圖像數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行智能判斷，能夠自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的工作溫度，對(duì)設(shè)備過熱故障能夠及時(shí)報(bào)警，提高了變電站巡檢工作的可靠性，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站無人值守。
[0003]但是，機(jī)器人自帶設(shè)備很多，需要耗費(fèi)大量電能，變電站巡檢的路徑復(fù)雜，巡檢距離也比較長，而機(jī)器人的電能都來自其自帶的充電電池，因此，設(shè)計(jì)一種運(yùn)行效率高、耗電低、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠的機(jī)器人底盤就成為一個(gè)必須解決的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于ROS的變電站巡檢機(jī)器人底盤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高、速度及方向測(cè)量精度高，適合用作變電巡檢機(jī)器人的底盤。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
一種基于ROS的變電站巡檢機(jī)器人底盤，底板，底板前端兩側(cè)對(duì)稱安裝有左驅(qū)動(dòng)前輪和右驅(qū)動(dòng)前輪，后端兩側(cè)對(duì)稱安裝有兩后輪，左驅(qū)動(dòng)前輪上安裝有左光電編碼器和左驅(qū)動(dòng)電機(jī)，右驅(qū)動(dòng)前輪上安裝有右光電編碼器和右驅(qū)動(dòng)電機(jī)，底板上還安裝有底盤控制器和電子羅盤，左驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接有左電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，右驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接有右電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，底盤控制器與左電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、右電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，左光電編碼器、右光電編碼器、電子羅盤相連。
[0006]優(yōu)選地，所述底盤控制器還連接有RS485接口。
[0007]優(yōu)選地，所述底盤控制器采用ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，CPU芯片型號(hào)為海思Hi3520D，工作頻率660MHZ，內(nèi)置32KB的指令和數(shù)據(jù)I級(jí)緩存，128KB的2級(jí)緩存，內(nèi)置A9ARM內(nèi)核，UART接口及I2C接口。
[0008]優(yōu)選地，所述底盤控制器運(yùn)行基于Linux操作系統(tǒng)的ROS機(jī)器人操作系統(tǒng)，自身成為一個(gè)ROS節(jié)點(diǎn)。
[0009]優(yōu)選地，所述左驅(qū)動(dòng)前輪和右驅(qū)動(dòng)前輪均采用一體化設(shè)計(jì)，由免充氣輪胎、鋁合金輪轂、直流無刷電機(jī)相連構(gòu)成。
[0010]優(yōu)選地，所述兩個(gè)后輪采用萬向隨動(dòng)輪，型號(hào)為J07-04-100-222;輪徑100MM;承載200KG ；安裝高度143MM;雙滾珠軸承。
[0011]優(yōu)選地，所述左驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右驅(qū)動(dòng)電機(jī)均為單邊軸直流無刷電機(jī)，內(nèi)置霍爾元件，額定電壓為48V，額定功率為180W?250W，最高速度為15KM/H，剎車類型為電子剎車。
[0012]優(yōu)選地，所述左電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和右電機(jī)驅(qū)動(dòng)器型號(hào)均為DBLS-02;標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓為24VDC?48VDC;最大電壓不超過60VDC;最大輸入過載保護(hù)電流為30A;連續(xù)輸出電流為15A。
[0013]優(yōu)選地，所述光電編碼器為中空軸型旋轉(zhuǎn)編碼器，安裝在驅(qū)動(dòng)車輪上，用于測(cè)量車輪的轉(zhuǎn)速，型號(hào)為E40H8-1024-3-T;外徑Φ 40mm；內(nèi)徑Φ 8MM;電源電壓DC5V;分辨率1024線。
[0014]優(yōu)選地，所述電子羅用于測(cè)量底盤的方向，型號(hào)為HEC365，航向精度為0.3度;傾斜狀態(tài)為俯仰90度，橫滾360度;接口形式為RS485。
[0015]優(yōu)選地，所述RS485接口用于連接機(jī)器人主機(jī)，型號(hào)為1-7520，傳輸距離為最長I，200m/9.6K bps ;最長 400m/115.2K bps ;內(nèi)置 Self-Tuner Asic 功能；傳輸速率為 300 ?115200bps ;ESD保護(hù)隔離電壓:3000VDC;電源:+10?+30VDC(非穩(wěn)壓)。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高、速度及方向測(cè)量精度高的優(yōu)點(diǎn)，適合用作變電巡檢機(jī)器人的底盤，適用于長期在線自動(dòng)無人值守工作。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種基于ROS的變電站巡檢機(jī)器人底盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種基于ROS的變電站巡檢機(jī)器人底盤的控制系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]如圖1-2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于ROS的變電站巡檢機(jī)器人底盤，底板I，底板I前端兩側(cè)對(duì)稱安裝有左驅(qū)動(dòng)前輪2和右驅(qū)動(dòng)前輪3，后端兩側(cè)對(duì)稱安裝有兩后輪4，左驅(qū)動(dòng)前輪2上安裝有左光電編碼器5和左驅(qū)動(dòng)電機(jī)，右驅(qū)動(dòng)前輪3上安裝有右光電編碼器6和右驅(qū)動(dòng)電機(jī)，底板I上還安裝有底盤控制器7和電子羅盤8，左驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接有左電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，右驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接有右電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，底盤控制器7與左電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、右電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，左光電編碼器、右光電編碼器、電子羅盤8相連。
[0021 ] 所述底盤控制器7還連接有RS485接口。
[0022]所述底盤控制器7采用ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，CPU芯片型號(hào)為海思Hi3520D，工作頻率660MHZ，內(nèi)置32KB的指令和數(shù)據(jù)I級(jí)緩存，128KB的2級(jí)緩存，內(nèi)置A9ARM內(nèi)核，UART接口及I2C接口。
[0023]所述底盤控制器7運(yùn)行基于Linux操作系統(tǒng)的ROS機(jī)器人操作系統(tǒng)，自身成為一個(gè)ROS節(jié)點(diǎn)。
[0024]所述左驅(qū)動(dòng)前輪2和右驅(qū)動(dòng)前輪3均采用一體化設(shè)計(jì)，由免充氣輪胎、鋁合金輪轂、直流無刷電機(jī)相連構(gòu)成。
[0025]所述兩個(gè)后輪4采用萬向隨動(dòng)輪，型號(hào)為J07-04-100-222 ；輪徑100MM;承載200KG ；安裝高度143MM;雙滾珠軸承。
[0026]所述左驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右驅(qū)動(dòng)電機(jī)均為單邊軸直流無刷電