1机器人巡检系统总体设计

1.1巡检系统组成

机器人巡检系统由机器人本体、充电系统、无线传输系统、本体监控后台及辅助设施组成。系统组成框图如图1所示。系统具有以下特点：(1)使用无轨导航方式，实现快速部署，可方便站间调配;(2)采用四轮独立驱动，适应于各种复杂环境，提供高清晰度红外及可见光视频图像，测温精度达0.5℃;(3)采用基于激光雷达和惯导组合的**地形匹配的导航方案，定位精度达到1cm;(4)超声防撞，提供高可靠性安全保障，可原地全方位运动，为巡检提供更强的易用性。

1.2机器人本体

机器人本体由外形结构部件、运动控制系统、供电系统、传感器系统和导航系统组成。

1.2.1外形结构部件

机器人外形结构设计以简洁实用、硬朗可靠为基本原则，配合良好的平面切割技术，兼顾重量、稳定性和防护等级要求;表面采用喷塑和阳极氧化工艺处理，具有较强的防腐性能;机器人结构大量采用铝合金材料，重量小于100kg。

1.2.2运动控制系统

机器人运动控制系统主要由运动控制器、电机驱动器、电机、减速器、车轮、超声波避障模块、手动遥控模块、状态指示灯等组成。

运动控制系统主要实现与监控后台的通信以及对车体及云台的控制功能，实时接收车体、云台状态信息并上传。

为适应变电站户外运行需求，机器人车体选用轮式四轮驱动，在运动控制中应用PID控制及PMSM矢量控制算法进行车体控制，实现转速**控制和转矩快速响应，保证了控制算法的成熟性和稳定性。4轮独立驱动及柔性匹配控制实现了零转弯半径，原地360°旋转，现场路径规划灵活，环境适应能力强。驱动电机使用低磁阻大扭矩驱动电机，系统调速范围宽、效率高、可靠性好，机器人**运行速度可达1.1m/s，可越过10cm障碍物、爬坡能力达到25°。