【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 吸振。減少機(jī)器人機(jī)械松動(dòng)，零件疲勞，電子元器件松動(dòng)接觸不良等故障，延長(zhǎng)機(jī)器人的維修周期；同時(shí)避免機(jī)器人上云臺(tái)震動(dòng)過(guò)大過(guò)劇烈，保證捕獲的視頻穩(wěn)定清晰。 驅(qū)動(dòng)輪 驅(qū)動(dòng)輪采用 臺(tái)灣得勝風(fēng)硬輪， 10寸風(fēng)硬輪（實(shí)心輪胎） 承受最大 負(fù)載高，適用于水泥路面或凹凸 不平等復(fù)雜地面，所配得勝風(fēng)硬輪（實(shí)心輪胎），采用優(yōu)質(zhì)橡膠制成，荷重高，耐磨耐沖擊防穿刺、免充氣等優(yōu)點(diǎn)。 實(shí)心輪胎（風(fēng)硬輪）具有免充氣、防穿剌、載重高的優(yōu)點(diǎn)，適合安裝后難拆卸的臺(tái)車或設(shè)備下面。 圖 2 驅(qū)動(dòng)輪 7 輪胎規(guī)格 3504， 配置 6203 規(guī)格軸承，軸承內(nèi)徑 17mm 輪胎直徑： 250mm(10 英 寸） 胎面寬度： 77mm 輪組凈重： 單輪承載： 280kg 萬(wàn)象輪 本方案中機(jī)器人從動(dòng)萬(wàn)向輪 選用聚氨酯輪，能夠滿足要求。并配有防塵帽、密封圈、和防纏繞蓋能夠保持腳輪轉(zhuǎn)動(dòng)部位的清潔。采用底板型穩(wěn)定性好 圖 3 萬(wàn)向輪幾何參數(shù) 圖 4 萬(wàn)向輪實(shí)物圖 =20424164144 承載： 145kg； 支架表面處理：鍍鋅； 8 自主導(dǎo)航及定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 以磁傳感器 +雙 編碼器 +RFID 的多傳感器融合的全場(chǎng)定位方式 變電站巡檢機(jī)器人的導(dǎo)航目前主要有以下幾種方式： ? 巡線方式：在地面劃線，采用光電傳感器、攝像頭等傳感器檢測(cè)劃線，使機(jī)器人循線運(yùn)行，機(jī)器人完全依賴地面劃線，一旦劃線有缺損或被遮擋，機(jī)器人將無(wú)法正常運(yùn)行，可靠性大幅度降低，維護(hù)工作量很大； ? 電磁感應(yīng)巡線方式：在變電站地面埋設(shè)磁釘或通電線圈，采用磁感應(yīng)傳感器或霍爾傳感器檢測(cè)埋設(shè)的磁釘或通電線圈，使機(jī)器人沿著埋設(shè)的了磁釘或通電線圈的路徑運(yùn)行。該種方式循線穩(wěn)定可靠； ? 軌道方式：在變電站地面鋪設(shè)軌道，讓機(jī)器人像火車一樣沿著軌道 運(yùn)行。該種方式機(jī)器人運(yùn)行穩(wěn)定可靠，但存在現(xiàn)場(chǎng)施工工作量較大，巡檢路徑一旦發(fā)生變化，需重新施工鋪設(shè)軌道，成本較高； ? 全場(chǎng)定位方式：該種方式采用高精度正交編碼器、高精度陀螺儀、激光傳感器、超聲傳感器、激光雷達(dá)等傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡， 通過(guò)伺服控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整，使機(jī)器人沿著既定路徑運(yùn)行。該種方式機(jī)器人運(yùn)行穩(wěn)定可靠，現(xiàn)場(chǎng)施工工作量很小，巡檢路徑一旦發(fā)生變化，只需修改機(jī)器人的目標(biāo)路徑，幾乎沒(méi)有維護(hù)成本。 結(jié)合巡檢機(jī)器人工作環(huán)境，擬采用 以磁傳感器 +雙編碼器 +RFID的多傳感器融合的全場(chǎng)定位方式 ，其工作原理如 圖 圖 6所示。 9 圖 5 RFID標(biāo)簽及橫磁條埋設(shè)方法 圖 6 多傳感器融合全場(chǎng)定位的系統(tǒng)連接圖； 其中： BFID標(biāo)簽， 橫碰條， 路徑， 機(jī)器人， 工控機(jī)， 運(yùn)動(dòng)控制器，電機(jī)編碼器， 導(dǎo)航磁傳感器組， ll、 RFID閱讀器、 1定位觸碰傳感器。 如 圖 2所示，在機(jī)器人 4運(yùn)行路徑 3上的轉(zhuǎn)彎等特殊位置預(yù)先埋設(shè) RFID標(biāo)簽 l，用來(lái)校驗(yàn)機(jī)器人的全場(chǎng)定位坐標(biāo)。在每一段路徑內(nèi)鋪設(shè)橫磁條 2作為機(jī)器人前進(jìn)方向坐標(biāo)的修正點(diǎn)，每個(gè)定位點(diǎn)通過(guò)其在該段路徑內(nèi)的物理位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)。每一段路徑 3的信息和坐標(biāo)的 修正點(diǎn)的信息預(yù)先存儲(chǔ)在工控機(jī) 6中。 如 圖 3所示，工控機(jī) 6負(fù)責(zé)機(jī)器人 4運(yùn)行路徑 3相關(guān)信息的存儲(chǔ)，并向運(yùn)動(dòng)控制器 7下發(fā)運(yùn)動(dòng)命令；運(yùn)動(dòng)控制器 7控制機(jī)器人 4運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過(guò)電機(jī)編碼器 8采集機(jī)器人 4速度和位置信息，計(jì)算機(jī)器人 4的全場(chǎng)坐標(biāo)； RFID閱讀器 ll讀取 RFID標(biāo)簽 l信息，主動(dòng)上傳至工控機(jī) 6以便對(duì)機(jī)器人全場(chǎng)坐標(biāo)進(jìn)行校驗(yàn)；導(dǎo)航碰傳感器組 9通過(guò)檢測(cè)與行走路徑的偏差來(lái)實(shí)時(shí)控制機(jī)器人跟蹤路徑，同時(shí)修正全場(chǎng)定位坐標(biāo)中垂直與路徑方向上的誤差；定位磁傳感器 12檢測(cè)定位橫磁條 2，用于機(jī)器人修正全場(chǎng)定位坐標(biāo)中沿路徑方向上的誤差。 機(jī)器人平面運(yùn)動(dòng)有三個(gè)自由度，如果僅采用磁傳感器，則只能檢測(cè)機(jī)器人傳感器與 路徑 的偏差，不能得到機(jī)器人的位置和方向信息，不利于靈活控制調(diào)度機(jī)器人；如果僅采用雙編碼器進(jìn)行全場(chǎng)定位，則會(huì)有累計(jì)誤差，長(zhǎng)距離定位誤差會(huì)越來(lái)越大。通過(guò)一定的算法可以將兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，既能夠使機(jī)器人的定位及可靠精準(zhǔn)又能提供足夠的位置信息便于靈活的機(jī)器人控制。 10 RFID標(biāo)簽的作用是校驗(yàn)機(jī)器人的全場(chǎng)定位坐標(biāo)，進(jìn)一步提高機(jī)器人定位的可靠性。一般 RFID標(biāo)簽用來(lái)檢驗(yàn)機(jī)器人全場(chǎng)定位的坐標(biāo)，如果機(jī)器人在半路遇到故障、磁傳感器 +雙編碼器地位突然丟失歷 史數(shù)據(jù)或者人為重啟，則可以通過(guò) RFID標(biāo)簽來(lái)讀取機(jī)器人的當(dāng)前位置，重新恢復(fù)全場(chǎng)定位，達(dá)到校正機(jī)器人全場(chǎng)定位的坐標(biāo)的目的。 該種方式的定位精度為 2cm左右，可以保證機(jī)器人在檢測(cè)點(diǎn)的位置誤差在允許范圍內(nèi)。巡檢機(jī)器人要正常運(yùn)行，必須做如下初始化： （ 1） 通過(guò)遙控機(jī)器人遍歷所有的路徑，得到巡檢路徑的電子地圖及監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置信息。 （ 2） 在相應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)處確定各檢測(cè)點(diǎn)雙視云臺(tái)相應(yīng)的姿態(tài)參數(shù)并保存。 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制及路徑規(guī)劃 有了上述信息后，在正常情況下，機(jī)器人就可以執(zhí)行巡檢任務(wù)了?？刂茩C(jī)器人執(zhí)行任務(wù)的指令信息為到達(dá)某 一坐標(biāo)并執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。機(jī)器人巡檢巡檢任務(wù)包括常規(guī)巡檢任務(wù)和臨時(shí)巡檢任務(wù)。當(dāng)機(jī)器人接收到控制中心發(fā)來(lái)的臨時(shí)巡檢任務(wù)時(shí)機(jī)器人便通過(guò) floyd算法找到一條最優(yōu)路徑去執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。如果檢測(cè)到前方有障礙則機(jī)器人暫停，等待一段時(shí)間障礙還未消除，則重新規(guī)劃一條路徑繼續(xù)完成任務(wù)。 相關(guān)傳感器及參數(shù) （ 1） 導(dǎo)航磁條 導(dǎo)航磁條是鐵氧體磁材系列中的一種，由粘結(jié)鐵氧體料粉與合成橡膠復(fù)合，經(jīng)壓延成型等工藝制成的，具有柔軟性、彈性及可扭曲的條狀磁體。主要作為磁導(dǎo)航線鋪設(shè)在地面，引導(dǎo)自動(dòng)導(dǎo)引車 AGV、自動(dòng)手推車 AGC、無(wú)軌移 動(dòng)貨架的運(yùn)行。該型磁條柔韌性強(qiáng)，可彎曲折疊，不損害磁性；可塑性強(qiáng)，可隨意剪裁成需要的長(zhǎng)度。 用來(lái)為巡檢機(jī)器人導(dǎo)航更為可靠。 規(guī)格 有 寬 50mmX厚 、寬 30mmX厚 。 11 圖 7 導(dǎo)航磁條 圖 8 貼于地面的磁條拋面示意圖 導(dǎo)航磁條 技術(shù)參數(shù) 磁條表面剩磁 200— 300Gs 檢測(cè)距離（ mm） 剩磁（ Gs） 100 1 80 2 60 5 40 10 20 20 （ 2）磁傳感器 深圳市佳順偉業(yè)科技有限公司專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)自動(dòng)導(dǎo)引車 AGV、自動(dòng)手推車 AGC、無(wú)軌移動(dòng)貨架、物流揀選 AGV小車上應(yīng)用的磁導(dǎo)航傳感器、地標(biāo)傳感器、導(dǎo)航磁條等產(chǎn)品，可以直接替代明電舍公司簡(jiǎn)易 AGV上使用的 ME9014A、 ME9006AM1，以及日本 MACOME公司的 SMR100B、 SW192GS2744B等產(chǎn)品。可以根據(jù)客戶需求開發(fā)設(shè)計(jì)磁導(dǎo)航檢測(cè)產(chǎn)品。本公司產(chǎn)品價(jià)格合理、供貨期短，溫漂、磁飽和 等性能指標(biāo)均優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品。 12 圖 9 磁導(dǎo)航傳感器 CA16D型 AGV磁導(dǎo)航傳感器，安裝在 AGV車體前方的底部，距離磁條表面 20— 40mm，磁條寬度為 30— 50 mm，厚度 1mm。 CA16B型 AGV磁導(dǎo)航傳感器利用其內(nèi)部間隔 10mm平均排布的 16個(gè)采樣點(diǎn)，能夠檢測(cè)出磁條上方 100 gauss以下 的微弱磁場(chǎng)，每一個(gè)采樣點(diǎn)都有一路信號(hào)對(duì)應(yīng)輸出。 AGV運(yùn)行時(shí)，磁導(dǎo)航傳感器內(nèi)部垂直于磁條上方的連續(xù) 3—