[發明專利]一種帶電作業6自由度操作平臺的控制方法及裝置

有效

• 申請號: 202011225124.1
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112506185B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 陳盛慧;王尚俊;葉良;伍佰軍;王俊峰;葉亭;汪忱一;朱彬;吳霞
• 申請（專利權）人: 浙江華云信息科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G06T7/80;G06T15/00;H02G1/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種帶電作業6自由度操作平臺的控制方法及裝置，包括3D視覺系統、6自由度平臺、操作平臺、伺服旋轉機構和線纜固定機構，所述3D視覺系統位于所述操作平臺頂部，所述6自由度平臺位于所述操作平臺底部，所述伺服旋轉機構位于所述操作平臺上，所述線纜固定機構位于所述伺服旋轉機構上，以及運用以上裝置實現控制的方法。通過操作平臺頂部的3D視覺系統收集掃描外部環境，經坐標轉換以及圖像特征處理確定目標線纜的位置，之后由平臺上的控制器設計行進運動路徑，控制6自由度平臺行進到高壓電纜正下方，將線纜插入線纜固定機構中固定，由操作平臺上的帶電作業設備進行處理。

技術領域

本發明涉及電力電網技術領域，具體涉及一種帶電作業6自由度操作平臺的控制方法及裝置。

背景技術

目前，我國高壓帶電作業設備普遍使用工業機械臂配操作末端端拾器方式，該設備作業方式距離高壓線纜距離比較近，需要高要求的絕緣處理避免電氣元件損傷，即使配套加長絕緣桿拉長操作距離，存在絕緣桿強度及負載超重問題以及整體視覺配合節拍問題，沒有具有自動選擇路徑功能和自動進行帶電作業功能的操作平臺。

如中國專利CN106253129A，公開日2016年12月21日，一種高壓電纜巡檢機器人，包括攝像機、第一步進電機、機體、電機支架、4個機械臂、鋰電池組、電控裝置，其特征在于：所述的機體為長方體結構，在機體上設有一個凹槽，在凹槽內安裝有鋰電池組和電控裝置，在機體的左右兩側各安裝2個電機支架，左側的兩個電機支架之間的距離和右側的兩個電機支架之間的距離相等，利用四個機械臂在高壓電纜上攀爬，可以繞過障礙物，增加了機器人的行動能力。但是其存在工作效率較低，只具備移動功能不具備帶電作業功能的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：目前的高壓帶電作業設備不具有自動移動到作業地點功能以及沒有帶電作業設備的技術問題。提出了一種可以自動移動到作業地點并且裝有帶電作業設備的一種帶電作業6自由度操作平臺的控制方法及裝置。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為：一種帶電作業6自由度操作平臺的控制方法，包括如下步驟：

S1：通過3D視覺系統對環境進行視覺拍照、投影掃描，識別線纜的空間位置及線纜周邊環境，實時進行掃描通過slam算法建立環境信息并導入系統建立仿真環境；

S2：對線纜進行中心位置定位，通過坐標轉換將6自由度平臺坐標系轉化為相機坐標系，并輸出線纜中心位置在X軸、Y軸、Z軸、Rx、Ry和Rz方向上的偏移數據；

S3：根據建立的仿真環境建立操作平臺的路徑軌跡規劃輸出運動指令程序；

S4：操作平臺的控制器根據視覺掃描偏移值及路徑軌跡規劃信息自動補償坐標位置及自動進行運動路徑規避，達到最終目標點；

S5：操作平臺到達最終位置點位高壓電纜正下方，并將線纜插入線纜固定機構中固定，由帶電作業設備對高壓電纜進行處理。通過3D視覺系統將操作平臺周圍存在的線纜的空間位置及線纜周邊環境掃描后將數據導入系統建立起仿真環境，之后通過坐標轉換將6自由度的平臺坐標系轉化為相機坐標系，根據建立起來的坐標系及仿真環境規劃操作平臺的路徑軌跡，控制6自由度平臺行進到需要處理的線纜的位置，在行進過程中根據視覺掃描偏移值及路徑軌跡規劃信息自動補償坐標位置，并且自動進行運動路徑規避，平臺到達最終位置點位及需要處理的高壓電纜正下方，將線纜插入線纜固定機構中固定，之后使用操作平臺上的帶電作業設備對高壓線纜進行處理。

作為優選，所述步驟S1包括如下步驟：

S11：3D視覺系統所拍攝的環境信息，通過slam算法轉化為點陣信息；

S12：通過以太網通訊方式傳送至ROS系統；