[發(fā)明專利]一種配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)精準(zhǔn)定位方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911029029.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN110988586B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃國方;張靜;劉曉銘;單超;王文政;謝芬;郝永奇;廖志勇;陳向志;陸盛資;楊浩勝;甘志堅(jiān);謝永麟;彭奕;湯濟(jì)民;周興俊;楊明鑫;吳嵩青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;G01S17/06
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)精準(zhǔn)定位方法，所述方法包括如下步驟：獲取激光雷達(dá)掃描傳感器的位置信息；根據(jù)目標(biāo)作業(yè)點(diǎn)的位置信息和太陽光方向，獲取掃描點(diǎn)的位置信息；根據(jù)所述掃描點(diǎn)的位置信息對(duì)掃描點(diǎn)進(jìn)行掃描作業(yè)，獲取掃描點(diǎn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；根據(jù)所述激光雷達(dá)掃描傳感器的位置信息將點(diǎn)云數(shù)據(jù)變換到機(jī)械臂坐標(biāo)系，獲取有效點(diǎn)云數(shù)據(jù)；根據(jù)所述有效點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)作業(yè)對(duì)象進(jìn)行圖像分析處理，獲取作業(yè)位置。本發(fā)明提升了作業(yè)定位精度，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人作業(yè)操作自動(dòng)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)精準(zhǔn)定位方法，尤其涉及配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人點(diǎn)云生成和作業(yè)點(diǎn)選擇方法。

背景技術(shù)

供電企業(yè)負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)的配網(wǎng)處于電力系統(tǒng)末端，是服務(wù)用戶、保證電力持續(xù)供給的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其可靠性在整個(gè)供電系統(tǒng)中占有非常重要的位置。一般情況下，停電檢修是電網(wǎng)日常維護(hù)檢修最常用的方式。但是，停電將直接影響居民用戶的日常生活，及工農(nóng)商業(yè)用戶的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，甚至?xí)韲?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，不利于社會(huì)和諧穩(wěn)定；停電檢修后的倒閘操作也可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備造成沖擊傷害，影響設(shè)備的使用壽命。減少配網(wǎng)停電檢修時(shí)間、提升供電可靠性和服務(wù)水平，已成為提升供電企業(yè)服務(wù)水平的重要手段。因此，供電企業(yè)需不斷加強(qiáng)配網(wǎng)不停電作業(yè)能力建設(shè)，努力堅(jiān)持遵循配網(wǎng)檢修作業(yè) “能帶不停”原則，改善區(qū)域營(yíng)商環(huán)境，為電力用戶創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。當(dāng)前，不停電作業(yè)已成為電力設(shè)備檢修、檢測(cè)、業(yè)擴(kuò)、改造的重要手段，在減少停電損失、降低線損、提高可靠性指標(biāo)、開展在線監(jiān)測(cè)和狀態(tài)檢修方面都發(fā)揮了積極作用，并將發(fā)展成為狀態(tài)檢修和主動(dòng)檢修的主要手段。

帶電作業(yè)采用機(jī)器人代替人工進(jìn)行帶電作業(yè)操作，為提高機(jī)器人作業(yè)操作的可靠性，需要對(duì)機(jī)器人的作業(yè)位置定位進(jìn)行精準(zhǔn)定位，目前，配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人因精度的不夠，部分作業(yè)環(huán)節(jié)需要人工參與輔助調(diào)節(jié)，降低了機(jī)器人的自動(dòng)化作業(yè)水平。為提升配網(wǎng)帶電機(jī)器人的作業(yè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化水平。

目前，配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人采用的定位方法主要有“滑臺(tái)+激光雷達(dá)”、“轉(zhuǎn)臺(tái)+激光雷達(dá)”和雙目測(cè)距的定位方法。

“滑臺(tái)+激光雷達(dá)”定位方法主要實(shí)現(xiàn)方法是：機(jī)器人本體安裝水平滑臺(tái)和垂直滑臺(tái)，水平滑臺(tái)和垂直滑臺(tái)上，分別安裝視頻攝像頭和單線激光雷達(dá)，雷達(dá)掃描面與滑臺(tái)垂直。水平滑臺(tái)上的雷達(dá)對(duì)上掃描定位配電輸電行線，行線作業(yè)點(diǎn)選時(shí)，通過可見視頻輔助空間選擇行線上兩點(diǎn)，從而確定行線作業(yè)位置和線路方向。垂直滑臺(tái)上雷達(dá)水平掃描帶電作業(yè)引線，引線作業(yè)點(diǎn)選時(shí)，通過可見視頻輔助空間選擇行線上兩點(diǎn)，從而確定引線作業(yè)位置和線路方向。根據(jù)機(jī)械臂與滑臺(tái)的安裝空間坐標(biāo)，將滑臺(tái)位移坐標(biāo)和雷達(dá)掃描點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為機(jī)械臂的作業(yè)坐標(biāo)，從而控制機(jī)械臂進(jìn)行作業(yè)操作。

“轉(zhuǎn)臺(tái)+激光雷達(dá)”定位方法主要實(shí)現(xiàn)方法是：機(jī)器人本體安裝旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝激光雷達(dá)，通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)空間點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集，利用三維可視化點(diǎn)云選擇機(jī)器人作業(yè)位置，根據(jù)機(jī)械臂與狀態(tài)的安裝空間坐標(biāo)，將點(diǎn)云坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為機(jī)械臂坐標(biāo)，從而控制機(jī)械臂進(jìn)行作業(yè)操作。

雙目測(cè)距定位方法主要實(shí)現(xiàn)方法是：機(jī)器人本體安裝雙目相機(jī)，通過雙目相機(jī)采集深度圖像信息，利用可視化界面選擇機(jī)器人作業(yè)位置，根據(jù)機(jī)械臂與狀態(tài)的安裝空間坐標(biāo)，將相機(jī)深度坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為機(jī)械臂坐標(biāo)，從而控制機(jī)械臂進(jìn)行作業(yè)操作。

但是滑臺(tái)+激光雷達(dá)”定位方法和雙目定位方法，在機(jī)器人帶電作業(yè)有正向陽光的作業(yè)場(chǎng)景，當(dāng)太陽光線強(qiáng)時(shí)，激光雷達(dá)正對(duì)太陽將出現(xiàn)盲點(diǎn)，作業(yè)過程中無法選擇作業(yè)位置，該工作環(huán)境下配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人無法進(jìn)行作業(yè)。“轉(zhuǎn)臺(tái)+激光雷達(dá)”定位方法，會(huì)受到安裝位置影響，無法提供完整的作業(yè)空間，存在掃描空間盲點(diǎn)，不能滿足作業(yè)精準(zhǔn)要求。目前的定位方法，適用導(dǎo)線類的定位作業(yè)操作，不能適用于螺母和絕緣子作業(yè)定位的場(chǎng)景。目前傳感器都安裝在機(jī)器人本體上，受加工機(jī)械加工精度和安裝精度的影響，傳感器與機(jī)械臂進(jìn)行校準(zhǔn)，而且機(jī)械臂本身也存在誤差，坐標(biāo)校準(zhǔn)困難，影響測(cè)量精度。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)精準(zhǔn)定位方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的作業(yè)位置定位精度不夠的問題。