[發明專利]一種架空導線機器人帶電作業裝置及方法

有效

• 申請號: 202110017784.9
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112838516B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 郭新良;劉榮海;沈鋒;蔡曉斌;焦宗寒;鄭欣;王洪武;弓旭強;楊騰;楊迎春;代克順;陳國坤;虞鴻江;許宏偉
• 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: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02
• 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

1.一種架空導線機器人帶電作業方法，其特征在于，所述作業方法包括以下步驟：

S01：架空導線機器人利用其上設置的視覺傳感器定位架空導線，獲取架空導線的位置；

S02：架空導線機器人根據所述架空導線的位置，采用快速擴展隨機樹RRT對架空導線機器人上的作業裝置進行路徑規劃，具體包括以下步驟：

S021：獲取輸入機器人當前坐標，作為根節點，并將所述根節點發送給架空導線機器人的控制系統；

S022：架空導線機器人的控制系統在作業裝置工作空間中自由空間內部產生隨機點；

S023：重復迭代遍歷由所述隨機點構成的隨機樹所有子節點并搜索與之最近的子節點；

S024：計算所有子節點與當前隨機節點的距離，定義距離最短的節點為；

S025：在與產生的隨機點方向上，以一定步長生成新節點；

S026：判斷新節點與目標節點的距離，若距離小于給定的距離要求，則表示搜索到對應的規劃路徑，否則以新節點代替根節點循環S022~S026，直到找到符合條件的路徑；

S03：架空導線機器人根據路徑規劃朝架空導線前進，并利用其上設置的慣性測量單元補償作業裝置的運動偏移，控制作業裝置完成作業，其中，作業裝置包括：橫向移動機構、縱向移動機構、升降機構、旋轉關節、伸縮機構以及末端機構。

2.根據權利要求1所述的架空導線機器人帶電作業方法，其特征在于，架空導線機器人利用其上設置的視覺傳感器定位架空導線，獲取架空導線的位置，包括：

在架空導線機器人上安裝兩個RGB相機，通過兩個RGB相機的雙目測距原理定位架空導線與架空導線機器人的相對位置；

假設、分別為左右兩相機的光心，設空間中有一點P，、分別為P點在左右兩個RGB相機感光器上的成像點到感光器一側邊界的距離，則根據三角測量原理可得：

（1）

式中，為相機的焦距，為兩個相機中心距，為 P 點到相機的垂直距離

由（1）式推導后可得距離：（2）。

3.根據權利要求1所述的架空導線機器人帶電作業方法，其特征在于，架空導線機器人根據路徑規劃朝架空導線前進，并利用其上設置的慣性測量單元補償作業裝置的運動偏移，控制作業裝置完成作業，包括：

架空導線機器人根據路徑規劃朝架空導線前進，并利用其上設置的慣性測量單元采集機器人的偏移量；

機器人可以給作業裝置的橫向移動機構、縱向移動機構和升降機構發送信號，由橫向移動機構、縱向移動機構和升降機構活動而補償平行于導線的偏移量。

4.一種架空導線機器人帶電作業裝置，所述裝置應用于權利要求1-3所述的方法，其特征在于，所述作業裝置包括：

橫向移動機構，所述橫向移動機構包括橫移電機、橫移滑塊和橫移絲桿，所述橫移絲桿設置在所述橫移電機上，所述橫移滑塊左右可移動的設置在所述橫移絲桿上；

縱向移動機構，所述縱向移動機構包括縱移電機、縱移滑塊和縱移絲桿，所述縱移電機設置在所述橫移滑塊上，所述縱移絲桿設置在所述縱移電機上，所述縱移滑塊可前后移動的設置在所述縱移絲桿上；

升降機構，升降機構設置在所述縱移滑塊上；

旋轉關節，所述旋轉關節設置在所述升降機構遠離所述縱向滑塊的一端；

伸縮機構，所述伸縮機構包括伸縮電機、伸縮絲桿和伸縮滑塊，所述伸縮絲桿連接在所述伸縮電機上，所述伸縮滑塊可移動的設置在所述伸縮絲桿上，所述伸縮滑塊與所述旋轉關節連接；

末端機構，所述末端機構為執行機構，用于執行具體任務，且所述末端機構可拆卸設置。

5.根據權利要求4所述的架空導線機器人帶電作業裝置，其特征在于，

橫向移動機構，還包括橫移導軌，所述橫移電機設置在所述橫移導軌內，所述橫移絲桿設置在所述橫移電機上且所述橫移絲桿沿橫移導軌的長度方向設置；

縱向移動機構，還包括縱移導軌，所述縱移電機設置在所述縱移導軌內，所述縱移絲桿設置在所述縱移電機上且所述縱移絲桿沿縱移導軌的長度方向設置，所述縱移導軌固定在所述縱移滑塊上。