[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

本發明涉及一種架空導線機器人帶電作業方法及裝置，方法包括以下步驟：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；架空導線機器人根據架空導線的位置，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；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。本發明提高了架空導線機器人巡檢效率，提高了架空導線機器人作業時的安全性，且具有良好的適用性。

技術領域

本申請涉及電氣設備技術領域，尤其涉及一種架空導線機器人帶電作業裝置及方法。

背景技術

電力線路是是電力系統的重要組成部分，承擔著輸送和分配電能的任務。電力線及桿塔附件長期暴露在野外，受到持續的機械張力、電氣閃絡、材料老化影響而產生損傷，如果不及時修復更換，原本微小的破損和缺陷就可能擴大，最終導致嚴重事故。因此，必須對輸電線路進行定期巡視檢查，確保供電安全。

目前對架空輸電線路的檢修工作主要由人工完成，傳統作業方法要求工作人員佩戴眾多防護和檢修設備，攀登上桿塔后沿高壓線路巡查完成檢修，這種方法勞動強度大、效率低，并且由于高壓輸電線路有很多架設在人煙稀少的地區，工作環境較為惡劣。近年來，各研究機構開始研制用于完成架空輸電線路帶電巡檢工作的巡線機器人，這種機器人能夠在輸電線路上完成自主巡察和故障診斷工作，然而現有的巡線機器人功能單一，無法較好地完成故障維修任務。

架空導線機器人需要在高壓架空導線上工作，因此，提供一種具有良好的適用性帶電作業方法及裝置，能夠有效適用于室外架空導線機器人自主避障和檢測工作，是本發明需要解決的主要問題。

發明內容

本申請提供了一種架空導線機器人帶電作業裝置及方法，能夠有效適用于室外架空導線機器人自主避障和檢測工作。

本申請采用的技術方案如下：

本發明提供了一種架空導線機器人帶電作業方法，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；

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。

進一步地，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o₁、o₂分別為左右兩相機的光心，設空間中有一點P，u₁、u₂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，則則根據三角測量原理可得：

式中，f為相機的焦距，T為兩個相機中心距，z_c為P點到相機的垂直距離

由(1)式推導后可得距離z_c：

進一步地，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，包括: