[發明專利]一種帶電作業機器人金屬氧化物避雷器檢測方法

在審

• 申請號: 201611129548.1
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106771805A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 郭健;林立斌;郭毓;湯馮煒;吳禹均;蘇鵬飛;吳巍;李光彥;黃穎;韓昊一
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R19/00;G01J5/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 孟睿

1.一種帶電作業機器人金屬氧化物避雷器檢測方法，其特征在于，帶電作業機器人具有設置在機器人平臺上的機械臂，包括第一機械臂、第二機械臂以及輔助機械臂，第一機械臂、第二機械臂以及輔助機械臂響應于控制數據完成以下工作：

第一機械臂、第二機械臂以及輔助機械臂末端分別安裝泄漏電流測量儀、高靈敏度電子式電流互感器以及紅外探測儀；第一機械臂與第二機械臂將泄漏電流測量儀和高靈敏度電子式電流互感器移動到待檢測金屬氧化物避雷器的下接地引線附近，使泄漏電流測量儀和高靈敏度電子式電流互感器的鉗形工具接入下接地引線，輔助機械臂帶動紅外探測儀在待檢測金屬氧化物避雷器附近移動；泄漏電流測量儀、高靈敏度電子式電流互感器以及紅外探測儀將各自的檢測數據通過通信系統實時發送給帶電作業機器人的數據處理與控制系統，數據處理與控制系統根據檢測數據判斷金屬氧化物避雷器的工作狀態。

2.如權利要求1所述金屬氧化物避雷器檢測方法，其特征在于，在作業前，第一機械臂和第二機械臂端部安裝夾持工具，用夾持工具夾持絕緣遮蔽材料對標記的帶電體進行絕緣遮蔽；在作業完畢后，第一機械臂和第二機械臂端部安裝夾持工具，用夾持工具清除覆蓋在帶電體上的絕緣遮蔽材料。

3.如權利要求1所述金屬氧化物避雷器檢測方法，其特征在于，所述數據處理與控制系統在獲得泄漏電流測量儀、高靈敏度電子式電流互感器以及紅外探測儀的檢測數據后，根據相關指標數值與數據庫中正常數值對比的結果，先進行初步分析；對于異常指標數值所對應的檢測點，第一機械臂、第二機械臂以及輔助機械臂攜帶相應檢測設備再次進行檢測；數據處理與控制系統根據再次獲得的相關指標數值，判斷金屬氧化物避雷器的工作狀態。

4.如權利要求1所述金屬氧化物避雷器檢測方法，其特征在于，所述控制數據為各機械臂關節運動的角度期望值，該角度期望值由帶電作業機器人數據處理和控制系統根據設置于絕緣斗臂車內的主操作手各關節角度變化數據解算獲得；主操作手包括第一主操作手、第二主操作手和輔助主操作手；第一主操作手、第二主操作手和輔助主操作手分別與第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂對應，構成主從操作關系。

5.如權利要求4所述金屬氧化物避雷器檢測方法，其特征在于，所述絕緣斗臂車上設置有控制室，所述數據處理和控制系統包括第一工控機、第二工控機、顯示屏和主操作手，第二工控機內置圖像處理器，顯示屏和主操作手位于控制室內；所述攝像機采集的作業場景圖像發送給第二工控機，圖像處理器對作業場景圖像進行處理后獲的3D虛擬作業場景，并送顯示器顯示。

6.如權利要求1所述金屬氧化物避雷器檢測方法，其特征在于，所述控制數據為各機械臂關節運動的角度期望值；帶電作業機器人數據處理和控制系統根據各機械臂與作業對象的相對位置以及作業任務動作序列，使用笛卡爾空間路徑規劃方法規劃出各機械臂的空間路徑，然后根據空間路徑解算出各機械臂關節運動的角度期望值。

7.如權利要求6所述金屬氧化物避雷器檢測方法，其特征在于，所述帶電作業機器人，包括絕緣斗臂車，搭載在絕緣斗臂車上的機器人平臺，安裝在機器人平臺上的機械臂；

所述機械臂包括第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂，所述攝像機包括雙目攝像頭，所述第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂上均搭載有雙目攝像頭，所述第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂配合完成帶電作業，其中，輔助機械臂用于夾持作業對象，第一機械臂和第二機械臂使用作業工具進行作業操作；

所述數據處理和控制系統包括第一工控機、第二工控機，第二工控機內置圖像處理器和帶電作業動作序列庫，

所述帶電作業動作序列庫中預先存儲有各項帶電作業對應的動作序列數據；

所述攝像機采集的作業場景圖像發送給第二工控機，圖像處理器對作業場景圖像進行處理后獲的機械臂與作業對象之間的相對位置關系，第二工控機根據所述相對位置關系以及具體帶電作業所對應的動作序列規劃機械臂的空間路徑，并將所述機械臂的空間路徑數據發送給第一工控機；

第一工控機根據所述機械臂的空間路徑解算出所述控制數據。

8.如權利要求1至7所述金屬氧化物避雷器檢測方法，其特征在于，所述機械臂或者主操作手為六自由度機構，包括基座，旋轉軸方向與基座平面垂直的腰關節，與腰關節連接的肩關節，與肩關節連接的大臂，與大臂連接的肘關節，與肘關節連接的小臂，與小臂連接的腕關節，腕關節由三個旋轉關節組成，分別為腕俯仰關節、腕搖擺關節和腕旋轉關節；所述六自由度機構中各個關節均具有相應的正交旋轉編碼器和伺服驅動電機，正交旋轉編碼器用于采集各個關節的角度數據，伺服驅動電機用于控制各關節的運動；第一工控機根據機械臂各關節角度的期望值，通過控制伺服驅動電機控制按機械臂各關節運動。