科创中国
机动神犬——集控站操作巡视一体化全能机器人
发布时间: 2022-09-20
基本信息
合作方式：
技术许可
成果类型：
发明专利
行业领域：
电力、热力、燃气及水生产和供应业,电力、热力生产和供应业
成果介绍
项目背景及问题痛点： 2021年以来，国网公司全面构建以“三全五化”为内涵的现代设备管理体系，抢抓数字化转型新机遇，全力打造“无人值守+集中监控”变电运维新模式。 变电运维作为守护电网安全的主力军，身处数字化转型的主战场，面临人员承载力不足、现场作业风险高、设备巡视耗时长等诸多问题，亟需推进机器人等数字化、智能化手段应用，实现人工替代。目前，变电站巡检机器人多为轮式或轨道式，越障能力差，覆盖范围小，巡检盲点多，恶劣天气无法室外工作，一座变电站需多台部署，且仅具备巡视功能，无法替代人工完成操作任务。 产品价值及功能： 本项目所研制的集控站操作巡视一体化全能机器人如图1所示。行业内首次应用四足移动技术，可适应变电站内各种复杂环境，工作范围覆盖全站。率先应用机械臂，具备远程操作能力。创新应用主从遥操作和“VR+5G”技术，实现操作灵活精准。机器人具备图像识别、声纹识别、定位导航等模块，集控站人员可远程操控机器人完成运维工作，实现了例行巡视全替代、异常处置更高效、远程作业更安全。
成果亮点
本项目研发的机器人应用四足移动技术，越障能力强；搭载机械臂，采用主从遥操作技术和“VR+5G”技术，具备精准操作能力，改变传统的现场作业模式。 四足移动技术：解决传统机器人移动区域受限问题。应用四足移动技术提升机器人越障能力，可更近距离检查设备，在不同设备区之间灵活移动，工作范围扩大至全站。主从遥操作技术：解决人员现场作业安全问题。机器人通过搭载机械臂并应用主从遥操作技术，实现人员远程运维，确保作业安全。使用双定位器，精确测量手柄位置和姿态；应用四元数运算，完成运动伺服插值，实现机械臂与人员手臂同步运动；应用一阶滞后滤波器，滤除人员手部抖动，保持机械臂运动平稳。机器人操作简单自然，易学习、易上手。 全景感知技术：“6类气体探测器”解决危险环境人工替代问题，“VR+5G”解决远程操作无视觉景深问题。依托5G高带宽、低延时的特性，采用VR技术传输并显示远端立体视频，使人员身临其境。使用惯性测量单元（IMU）检测VR头盔姿态，实现双目云台与VR头盔同步转动，强化作业临场体验。
团队介绍
本团队由国网济南供电公司、国网智能科技股份有限公司员工组成，全部具备985或211大学本科及以上学历。团队长期从事集控站在线智能巡视等系统的开发、建设、运维、管理等工作，承接了山东公司首批轮式机器人、首批轨道式机器人、“视频+”等智能巡视系统的建设应用工作，是山东公司参加国网公司智能巡检图像识别大赛的主要成员，主导了济南公司西区、东区两座集控站建设、在线智能巡视系统应用，具有丰富的现场实施和使用经验，对变电运维智能机器人的原理及应用特点有着深入的理解。
成果资料
下载app