[發(fā)明專利]一種垂直距離1m場景的不移斗線路搭接方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011003103.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN112366615B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程敏;張兵園;林歡;王堅(jiān)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 億嘉和科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02G1/14
• 分類號(hào): H02G1/14
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 梁天彥

1.一種垂直距離1m場景的不移斗線路搭接方法，其特征在于：包括步驟：

(1)在機(jī)器人機(jī)械臂與工作末端之間增加絕緣桿；

(2)通過機(jī)器人的激光雷達(dá)獲取主線與引線的點(diǎn)云，進(jìn)行位姿建模，根據(jù)建模結(jié)果分別計(jì)算出三相主線的主線剝線點(diǎn)和引線抓線點(diǎn)；

所述引線抓線點(diǎn)位置的計(jì)算具體如下：

通過機(jī)器人上的激光雷達(dá)獲取引線點(diǎn)云并進(jìn)行過濾，以一定的步長進(jìn)行點(diǎn)云聚類計(jì)算引線各部分的中心點(diǎn)；通過各中心點(diǎn)在激光雷達(dá)坐標(biāo)系下的Z方向坐標(biāo)進(jìn)行比較，得到引線的最高點(diǎn)；其中，一定的步長根據(jù)得到的引線點(diǎn)云數(shù)據(jù)和引線實(shí)際長度來確定；

向引線末端方向搜索距離最高點(diǎn)設(shè)定距離的點(diǎn)K，計(jì)算點(diǎn)K與瓷瓶距離，并判斷是否大于等于安全距離，若滿足則輸出點(diǎn)K作為引線的抓線點(diǎn)；若不滿足則以點(diǎn)K為基準(zhǔn)點(diǎn)，向引線末端方向搜索距離點(diǎn)K設(shè)定距離的點(diǎn)，并賦值為K，判斷其距瓷瓶距離是否大于等于安全距離，若滿足則輸出點(diǎn)K作為引線的抓線點(diǎn)；若不滿足則重復(fù)本步驟直到滿足條件，最后輸出點(diǎn)K作為引線的抓線點(diǎn)；

(3)根據(jù)步驟(2)計(jì)算得到的三相主線的主線剝線點(diǎn)和引線抓線點(diǎn)以及機(jī)器人的工作空間分別計(jì)算得到各相作業(yè)的最佳作業(yè)位置；

(4)按照近相、中相、遠(yuǎn)相的作業(yè)順序依次作業(yè)；在進(jìn)行某一相作業(yè)時(shí)，斗臂車移斗將機(jī)器人移動(dòng)至步驟(3)確定的該相作業(yè)的最佳作業(yè)位置；

(5)單相作業(yè)時(shí)，通過機(jī)器人的激光雷達(dá)獲取該相主線與引線的點(diǎn)云，進(jìn)行激光建模，計(jì)算在當(dāng)前機(jī)器人坐標(biāo)系下該相的主線剝線點(diǎn)及引線抓線點(diǎn)位；

(6)工作末端根據(jù)步驟(5)計(jì)算得到的引線抓線點(diǎn)抓取引線，機(jī)械臂處于豎直狀態(tài)，帶動(dòng)其末端的工作末端先做X方向的移動(dòng)，再做Y、Z方向上的移動(dòng)，將引線牽引達(dá)到步驟(5)計(jì)算得到的主線剝線點(diǎn)下方30～40cm處的位置，進(jìn)行線路搭接流程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不移斗線路搭接方法，其特征在于：所述絕緣桿的長度為40～60cm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不移斗線路搭接方法，其特征在于：所述步驟(2)中主線剝線點(diǎn)計(jì)算如下：

(211)根據(jù)機(jī)器人上的激光雷達(dá)獲取主線與引線點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

(212)分別對(duì)主線與引線點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行點(diǎn)云的范圍濾波、離群點(diǎn)濾波、體素濾波后，對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行自動(dòng)聚類，然后對(duì)聚類點(diǎn)云進(jìn)行種子自動(dòng)生長和分段切割，提取每一段點(diǎn)云的質(zhì)心，最后通過ros提供的tf樹進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將前述得到的一系列分段點(diǎn)坐標(biāo)從激光雷達(dá)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到機(jī)器人坐標(biāo)系下得到主線和引線；

(213)根據(jù)步驟(212)識(shí)別得到的主線與引線，計(jì)算得到引線長度及引線的搭接形態(tài)，進(jìn)而計(jì)算得到三相的主線剝線點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不移斗線路搭接方法，其特征在于：所述距離最高點(diǎn)設(shè)定距離為15cm，所述安全距離為20cm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不移斗線路搭接方法，其特征在于：所述步驟(2)中引線抓線點(diǎn)位置的計(jì)算具體如下：在引線中選取斜率tanθ為某定值的點(diǎn)，其中θ取30～45°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不移斗線路搭接方法，其特征在于：所述步驟(5)計(jì)算的在當(dāng)前機(jī)器人坐標(biāo)系下該相的主線剝線點(diǎn)滿足如下條件：

以機(jī)器人兩只手臂的中間點(diǎn)作為原點(diǎn)，從右指向左為X軸，從前指向后為Y軸，從下指向上為Z軸；

其中，邊相主線和中相主線的剝線點(diǎn)的x軸坐標(biāo)范圍均為(-0.3，0.3)；邊相主線剝線點(diǎn)的y軸坐標(biāo)的理想位置為-0.8，中相主線剝線點(diǎn)的y軸坐標(biāo)的理想位置為-0.55；結(jié)合機(jī)器人的工作空間確定邊相主線和中相主線的剝線點(diǎn)的z軸坐標(biāo)的理想位置，最終計(jì)算得到主線剝線點(diǎn)坐標(biāo)。