本发明涉及储罐安全,尤其涉及一种用于储罐机器人的防碰撞系统。
背景技术:
1、在石油化工领域,随着服役时间的增长,储油罐内逐渐积聚大量的油泥,不仅严重影响油品的质量,同时会减少储罐的有效容积、加快储油罐腐蚀降低储油罐的使用寿命。定期开展储罐的清理和检测工作,对储罐的长期安全稳定运行,有着重要的作用。为了降低作业风险和劳动强度,减少环境污染,降低成本输出,提高工作效率,自主化智能化的清洗作业方式是必然趋势。智能清罐机器人应运而生,智能清罐机器人在罐内面临着位姿确定、导航控制等诸多问题,由于储罐内部结构复杂,不仅存在着大量可燃性气体,而且存在着浮盘支柱、加热器、阳极保护装置等,同时传统电气元件的引入也会带来一定的安全风险,常规的激光、超声等测距定位手段,多传感器的位姿确定及碰撞判断手段在储罐内部应用有一定的局限性。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题,本发明提供一种用于储罐机器人的防碰撞系统。
2、第一方面,本发明提供一种用于储罐机器人的防碰撞系统,包括用于储罐机器人的防碰撞装置、储罐机器人和监控系统,其中:
3、所述防碰撞装置,用于探测与储罐内壁是否发生触碰,并展示对应于触碰或非触碰的标识信息;
4、在所述储罐机器人的不同方位上分别固定有所述防碰撞装置,所述防碰撞装置的探测方向与方位相同;
5、所述监控系统,用于采集各个防碰撞装置实时展示的标识信息,根据所述标识信息对所述储罐机器人进行移动控制。
6、在一个实施例中,所述监控系统,还用于采集防碰撞装置探测的压力信息,根据所述压力信息对所述储罐机器人进行移动控制。
7、在一个实施例中,各个防碰撞装置的标识信息均不同,所述监控系统,还根据所述标识信息确定所述储罐机器人当前的位姿状态。
8、在一个实施例中,所述监控系统包括追踪光源、摄像装置和控制器,其中:所述追踪光源,用于对储罐机器人发射光线;所述摄像装置,用于拍摄所述储罐机器人的实时画面;所述控制器,用于根据所述实时画面确定所述标识信息,并根据所述标识信息对所述储罐机器人进行移动控制;所述控制器,还用于根据所述压力信息和所述实时画面对所述储罐机器人进行移动控制。
9、在一个实施例中,所述防碰撞装置包括探测结构、传动结构和标识结构,其中:
10、所述探测结构的第一端部,用于与储罐内壁发生触碰;所述探测结构的第二端部与所述传动结构的第一端部连接,所述传动结构的第二端部与所述标识结构连接;所述标识结构具有反光面和非反光面;
11、在所述探测结构的第一端部与所述储罐内壁发生触碰产生压力时,所述探测结构与所述传动结构发生联动,使所述标识结构展示所述非反光面;在所述探测结构的第一端部与所述储罐内壁未发生触碰时,所述探测结构与所述传动结构发生联动,使所述标识结构恢复到所述反光面。
12、在一个实施例中,所述探测结构包括第一固定板、探测杆、联动结构、第一导轨和复位结构,其中:
13、第一固定板,用于固定在储罐机器人的本体上;
14、在所述第一固定板上固定有第一导轨和所述复位结构,所述探测杆的第一端与所述储罐内壁发生触碰;所述探测杆的第二端与所述联动结构连接;所述联动结构与所述发光结构连接;所述探测杆能够在所述第一导轨上移动;所述复位结构连接所述探测杆,用于在所述探测杆的第一端与所述储罐内壁未发生触碰时,使所述探测杆复位。
15、在一个实施例中,所述联动结构包括联动板,所述联动板与所述探测杆的第二端连接;所述联动板上设置有联动孔,所述联动孔为弧度孔,且沿着朝向所述探测杆的第一端的方向向上延伸;所述传动结构的第一端部能够在所述联动孔上移动。
16、在一个实施例中,所述传动结构包括第二固定板、第二导轨、推动杆和转动杆,其中:所述第二固定板固定在所述第一固定板上,所述第二固定板上固定所述第二导轨,所述推动杆能够在所述第二导轨上移动;所述推动杆的第一端能够在所述联动孔上移动;所述推动杆的第二端与所述转动杆的第一端连接,所述转动杆的第二端与所述标识结构连接。
17、在一个实施例中,所述标识结构包括反光板和轴,所述反光板具有反光面和非反光面;所述反光板固定在所述轴上,所述轴的第一端固定在所述第二固定板上,所述轴的第二端连接一转盘,所述转动杆的第二端固定在所述转盘的表面的非中心位置点上。
18、在一个实施例中,所述复位结构包括复位桩和复位弹簧,所述复位桩固定在所述第一固定板上,所述探测杆穿过所述复位桩,所述复位弹簧的一端固定在所述复位桩上,另一端固定在所述联动板上。
19、在一个实施例中,所述防碰撞装置还包括压感装置,所述压感装置设置在所述探测结构的第一端部上,所述压感装置为非电力装置。
20、在一个实施例中,所述压感装置包括液囊和压力传感器,所述液囊通过液压管道与布置在所述储罐外的压力传感器连接。
21、本发明提供的用于储罐机器人的防碰撞系统,通过储罐机器人多个方位安置的防碰撞装置与储罐内壁的碰撞情况,以防碰撞装置所展示出的反光面或非反光面,能够分析出储罐机器人在哪个方位上与储罐内壁发生碰撞,从而控制储罐机器人正确的移动方向,实现对储罐机器人的精确导航。
1.一种用于储罐机器人的防碰撞系统,其特征在于,包括用于储罐机器人的防碰撞装置、储罐机器人和监控系统,其中:
2.根据权利要求1所述的用于储罐机器人的防碰撞系统,其特征在于,所述监控系统,还用于采集防碰撞装置探测的压力信息,根据所述压力信息对所述储罐机器人进行移动控制。
3.根据权利要求1所述的用于储罐机器人的防碰撞系统,其特征在于,各个防碰撞装置的标识信息均不同,所述监控系统,还根据所述标识信息确定所述储罐机器人当前的位姿状态。
4.根据权利要求1所述的用于储罐机器人的防碰撞系统,其特征在于,所述监控系统包括追踪光源、摄像装置和控制器,其中:所述追踪光源,用于对储罐机器人发射光线;所述摄像装置,用于拍摄所述储罐机器人的实时画面;所述控制器,用于根据所述实时画面确定所述标识信息,并根据所述标识信息对所述储罐机器人进行移动控制;所述控制器,还用于根据所述压力信息和所述实时画面对所述储罐机器人进行移动控制。
5.根据权利要求1所述的用于储罐机器人的防碰撞系统,其特征在于,所述防碰撞装置包括探测结构、传动结构和标识结构,其中:
6.根据权利要求5所述的用于储罐机器人的防碰撞系统,其特征在于,所述探测结构包括第一固定板、探测杆、联动结构、第一导轨和复位结构,其中:
7.根据权利要求6所述的用于储罐机器人的防碰撞系统,其特征在于,所述联动结构包括联动板,所述联动板与所述探测杆的第二端连接;所述联动板上设置有联动孔,所述联动孔为弧度孔,且沿着朝向所述探测杆的第一端的方向向上延伸;所述传动结构的第一端部能够在所述联动孔上移动。
8.根据权利要求7所述的用于储罐机器人的防碰撞系统,其特征在于,所述传动结构包括第二固定板、第二导轨、推动杆和转动杆,其中:所述第二固定板固定在所述第一固定板上,所述第二固定板上固定所述第二导轨,所述推动杆能够在所述第二导轨上移动;所述推动杆的第一端能够在所述联动孔上移动;所述推动杆的第二端与所述转动杆的第一端连接,所述转动杆的第二端与所述标识结构连接。
9.根据权利要求8所述的用于储罐机器人的防碰撞系统,其特征在于,所述标识结构包括反光板和轴,所述反光板具有反光面和非反光面;所述反光板固定在所述轴上,所述轴的第一端固定在所述第二固定板上,所述轴的第二端连接一转盘,所述转动杆的第二端固定在所述转盘的表面的非中心位置点上。
10.根据权利要求9所述的用于储罐机器人的防碰撞系统,其特征在于,所述复位结构包括复位桩和复位弹簧,所述复位桩固定在所述第一固定板上,所述探测杆穿过所述复位桩,所述复位弹簧的一端固定在所述复位桩上,另一端固定在所述联动板上。
11.根据权利要求5或10所述的用于储罐机器人的防碰撞系统,其特征在于,所述防碰撞装置还包括压感装置,所述压感装置设置在所述探测结构的第一端部上,所述压感装置为非电力装置。
12.根据权利要求11所述的用于储罐机器人的防碰撞系统,其特征在于,所述压感装置包括液囊和压力传感器,所述液囊通过液压管道与布置在所述储罐外的压力传感器连接。