[發明專利]輸電線路檢修機器人操作臂的運動規劃方法

有效

• 申請號: 202010123727.4
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111251301B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 劉榮海;沈鋒;鄭欣;郭新良;王洪武;蔡曉斌;楊迎春;許宏偉;周靜波;虞鴻江;何運華;焦宗寒;孔旭暉;楊雪瀅;胡昌斌;代克順;陳國坤;宋玉鋒;程雪婷;彭詠濤;李宗紅
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J5/00;B25J9/04
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種輸電線路檢修機器人操作臂的運動規劃方法，其特征在于，所述方法包括：

分別測量機器人的基座相對于作業對象的第一靜態位姿、所述機器人的操作臂的初始構型；

將所述第一靜態位姿作為高斯概率分布函數的均值，采用所述高斯概率分布函數生成N組第二靜態位姿數據；

將所述第一靜態位姿作為所述操作臂的基座位姿，對所述操作臂進行路徑規劃，給出所述操作臂從所述初始構型到達預設目標構型的M條非碰撞路徑；

將N組所述第二靜態位姿數據分別作為所述操作臂的基座位姿；

對所述非碰撞路徑進行分段處理，并測量獲得所述操作臂在每個所述分段的節點構型與所述初始構型的歐氏距離；

在N組不同的所述基座位姿條件下，獲得每個所述節點構型與所述初始構型之間的第一自由狀態概率；

判斷所述節點構型是否有2條或2條以上所述非碰撞路徑經過；

如果否，則判斷下一個所述節點構型是否有2條或2條以上所述非碰撞路徑經過；

如果是，則比較不同所述非碰撞路徑在同一所述節點構型處的所述歐氏距離以及所述第一自由狀態概率，選擇出所述第一自由狀態概率與所述歐氏距離數學差值最大的非碰撞路徑作為優勢路徑；

用所述優勢路徑上同一節點構型與所述初始構型之間的所有節點對非優勢路經上所述同一節點構型與所述初始構型之間的節點進行替換，替換后非優勢路經上剩余的所有節點處的歐氏距離值和自由狀態概率值重新計算；

將在目標節點處選出的優勢路徑作為全局最優路徑。

2.根據權利要求1所述的輸電線路檢修機器人操作臂的運動規劃方法，其特征在于，在確定全局最優路徑之后，所述方法還包括：

判斷所述全局最優路徑的所述自由狀態概率是否大于等于預設自由狀態概率閾值；

如果是，則將所述全局最優路徑作為所述操作臂的實際執行路徑；

如果否，則調整所述機器人的所述第一靜態位姿，然后重新進行所述操作臂的運動路徑規劃。

3.根據權利要求1或2所述的輸電線路檢修機器人操作臂的運動規劃方法，其特征在于，所述自由狀態概率由相鄰所述節點構型之間的自由狀態獲得，其中，所述自由狀態包括：如果所述操作臂經過相鄰所述節點構型之間的所述非碰撞路徑段不發生碰撞則所述自由狀態為1，否則為0。

4.根據權利要求3所述的輸電線路檢修機器人操作臂的運動規劃方法，其特征在于，所述獲得每個所述節點構型與所述初始構型之間的所述自由狀態概率，包括：

獲得相鄰所述節點構型之間路徑段在N組所述基座位姿數據下的所述自由狀態；

將N組所述自由狀態累加除以N獲得所述路徑段的第二自由狀態概率；

將在同一條所述非碰撞路徑上的所述節點構型與所述初始構型之間所有所述路徑段的所述第二自由狀態概率相加除以所述路徑段數目，獲得所述節點構型與所述初始構型之間的所述第一自由狀態概率。

5.根據權利要求4所述的輸電線路檢修機器人操作臂的運動規劃方法，其特征在于，所述N和所述M為正整數。