[發明專利]一種電力機器人絕緣斗臂車的控制方法

有效

• 申請號: 202211075958.8
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115321445B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 毛立武;陳曉峰;張仁民;翁衛
• 申請（專利權）人: 杭州愛知工程車輛有限公司
• 主分類號: B66F11/04
• 分類號: B66F11/04;B66F17/00;B25J9/16
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 劉思遠

1.一種電力機器人絕緣斗臂車的控制方法，所述電力機器人絕緣斗臂車包括臂機構、平臺機構、副大梁（13）和支腿（14），所述臂機構包括直伸臂（1）和回轉臺（11），所述平臺機構包括平臺擺臂（2）、平臺擺動支架（3）和平臺支架（4），所述回轉臺（11）和支腿（14）均安裝在副大梁（13）上，所述直伸臂（1）安裝在回轉臺（11）上，所述平臺擺臂（2）安裝在直伸臂（1）上，所述平臺擺動支架（3）安裝在平臺擺臂（2）上，所述平臺支架（4）安裝在平臺擺動支架（3）上，其特征在于：所述電力機器人絕緣斗臂車還包括電力機器人（5）、平臺高度傳感器（6）、平臺擺動角度傳感器（7）、平臺擺臂擺動角度傳感器（8）、臂長度傳感器（9）、臂角度傳感器（10）、臂回轉角度傳感器（12）、絕緣斗臂車控制器（15）和WiFi-CAN設備（16），所述電力機器人（5）安裝在平臺支架（4）上，所述平臺高度傳感器（6）和平臺擺動角度傳感器（7）均安裝在平臺擺動支架（3）上，所述平臺擺臂擺動角度傳感器（8）安裝在平臺擺臂（2）上，所述臂長度傳感器（9）和臂角度傳感器（10）均安裝在直伸臂（1）上，所述臂回轉角度傳感器（12）安裝在回轉臺（11）上，所述絕緣斗臂車控制器（15）和WiFi-CAN設備（16）均安裝在副大梁（13）上，所述平臺高度傳感器（6）、平臺擺動角度傳感器（7）、平臺擺臂擺動角度傳感器（8）、臂長度傳感器（9）、臂角度傳感器（10）和臂回轉角度傳感器（12）均與絕緣斗臂車控制器（15）通過電性連接，所述WiFi-CAN設備（16）與電力機器人（5）通過無線WiFi連接，所述WiFi-CAN設備（16）的CAN總線接口與絕緣斗臂車控制器（15）連接；

所述電力機器人絕緣斗臂車的控制方法如下：

A、?人工操作優先判斷：

在沒有人工操作的情況下，絕緣斗臂車控制器（15）才能執行電力機器人（5）的控制指令，在電力機器人（5）控制絕緣斗臂車的過程中，如檢測到人工操作介入，則立即終止電力機器人（5）的控制；

B、?通訊可靠性檢查：

接口協議要求電力機器人（5）每100ms發送一次控制指令數據，絕緣斗臂車控制器（15）檢查收到的控制指令中時間戳數據是否在持續增加，如果連續300ms未收到電力機器人（5）的新控制數據，則自動終止當前電力機器人（5）的控制指令，確保絕緣斗臂車控制的安全性；

C、?控制指令有效性檢查：

該檢查中包括運動方向有效性檢查和目標位置有效性檢查；

運動方向有效性檢查：檢查電力機器人（5）的控制指令中運動方向與運動目標位置的一致性，即機構通過向該方向運動，可以到達目標位置，否則該控制指令無效；

目標位置有效性檢查：檢查電力機器人（5）的控制指令中機構運動的目標位置是否可到達，各機構的動作范圍都會有一個最小值和最大值，在目標位置超出這個范圍時都會判斷為該控制指令無效，另外、絕緣斗臂車的安全作業空間范圍與具體車型以及作業時四只支腿（14）水平伸出的具體位置相關，當電力機器人（5）的控制指令中的機構目標位置超出了絕緣斗臂車允許的安全空間，則判斷為該控制指令無效；

在控制指令無效時，絕緣斗臂車控制器（15）反饋相應信息給電力機器人（5），此時電力機器人（5）需重新規劃路徑，發送新的控制指令；

D、?多機構聯動控制：

直伸臂（1）的起伏、伸縮、回轉可以同時動作，電力機器人（5）的安裝平臺部的平臺擺臂擺動、平臺擺動、平臺升降也可以同時動作，當同時控制直伸臂（1）和電力機器人（5）的安裝平臺部機構動作時，先執行直伸臂（1）的機構動作，在直伸臂（1）的機構到達指定位置后，再執行電力機器人（5）的安裝平臺部機構動作；

E、?機構位置控制：

絕緣斗臂車控制器（15）持續接收到電力機器人（5）發送的有效控制指令后，絕緣斗臂車控制器（15）自動執行機構動作，到達指定目標位置，絕緣斗臂車控制器（15）按照指令中約定的機構動作方向，控制機構動作，并自主控制機構的動作速度通過高速區、減速區、低速區、停止區四個階段，機構可以到達目標指定位置；

在到達目標位置前由遠及近劃分為四個速度區域，在高速動作區，機構動作速度保持高速運動；在減速動作區，通過A、B兩點插值計算動作速度，機構動作速度由高速VH逐步降低至低速VL；在低速動作區，機構動作速度保持低速運動；進入動作停止區，機構動作速度立即降低為0，到達指定目標位置；

在機構位置控制動作執行時，絕緣斗臂車控制器（15）反饋給電力機器人（5）該動作的執行狀態；

F、?機構異動監視：

機構異動監視功能是在電力機器人（5）控制絕緣斗臂車的過程中，在絕緣斗臂車控制器（15）中未執行機構動作指令情況下，發現機構的位置數據超出了偏差，此時絕緣斗臂車控制器（15）判定出現了機構異常動作，并立即觸發安全保障機制；

G、?傳感器信號異常檢查：

該檢查中包括信號有效性檢查和信號隨動性檢查：

信號有效性檢查：每個傳感器在安裝后，其信號會在有效范圍內，當傳感器出現線路短路、斷路、安裝位置異常問題時，傳感器信號會超出有效范圍，此時絕緣斗臂車控制器（15）判定該傳感器信號有效性異常；

信號隨動性檢查：當絕緣斗臂車的各機構按照電力機器人（5）的控制指令進行機構動作時，如果檢測到傳感器信號不改變或者出現反方向的信號改變時，絕緣斗臂車控制器（15）判定該傳感器信號隨動性異常；

當絕緣斗臂車控制器（15）判定傳感器信號出現異常時，立即觸發安全保障機制；

H、?安全保障機制：

安全保障機制主要包括：在電力機器人（5）的通訊出現異常時、在有人工操作介入時、在檢查到控制指令無效時，立即停止執行電力機器人（5）的控制指令，而當機構動作異常時、傳感器信號檢查異常時，立即終止電力機器人（5）的控制指令，并切斷液壓動力源，確保所有動作停止；

I、絕緣斗臂車狀態反饋：

反饋信息主要包括：絕緣斗臂車的各機構的當前位置數據、機構狀態信息、時間戳信息，其中機構狀態信息中包括人工操作狀態標記、動作指令有效性標記、動作指令執行中標記、機構異動標記、傳感器異常標記、機構動作安全限制標記，緊急停止狀態標記，其中時間戳信息是絕緣斗臂車控制器（15）每100ms數值增大1，表征系統運行時間的數據，電力機器人（5）可根據該值判斷絕緣斗臂車反饋數據的有效性。