电能计量器具智能挂载系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电能计量器具智能挂载系统，检定台上设有测试表托、挂载状态指示灯和用于挂载电能计量器具的挂载立柱；转运台上设有用于盛放电能计量器具的转运托盘；机械手的一端安装于转运台上，另一端连接用于抓取电能计量器具的末端执行器，末端执行器上还安装有摄像机；摄像机通过图像处理系统连接总控制器。本实用新型专利技术显著提高了电能计量器具检测的自动化程度，降低了人工劳动强度，提高了工作效率；摄像机与机械手相配合形成手眼耦合关系，实现了电能计量器具快速、准确挂载。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
电能计量器具智能挂载系统
本技术涉及一种电能计量器具智能挂载系统，属于检测
。
技术介绍
长期以来，电能计量器具检测均是采用手工接线方式开展检测工作，工作效率低； 检测装置生产厂家较多，各厂家开发的检测系统控制方法、检测过程、以及数据管理都不一 致，检测系统也不能通用，难以规范电能计量检测工作过程，实现对各个业务环节的有效管 控；且检测质量与工作人员的技术水平密切相关，检测工作标准化程度低。传统的现场检测 设备分散、接线复杂，涉及重型试验设备移载，具有较大的安全风险；检测工作几乎全靠人 力，劳动强度高、接线繁琐、工作量大、工作效率低。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电能计量器具智能挂载 系统，解决现有技术中手工接线检测自动化程度低、工作效率地下，错误率高的技术问题。 为达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：电能计量器具智能挂载系统， 包括检定台、转运台和机械手；所述检定台上设有测试表托、挂载状态指示灯和用于挂载电 能计量器具的挂载立柱；所述转运台上设有用于盛放电能计量器具的转运托盘；所述机械 手的一端安装于转运台上，另一端连接用于抓取电能计量器具的末端执行器，所述末端执 行器上还安装有摄像机；所述摄像机通过图像处理系统连接总控制器。 所述末端执行器包括抓取机构和连接支架，抓取机构通过连接支架与机械手连 接；摄像机固定安装于所述连接支架上。 所述抓取机构设置有3个，相邻抓取机构之间的间距等于相邻挂载立柱之间的间 距。 所述挂载状态指示灯至少包括：待挂载指示灯、挂载完成指示灯和挂载故障指示 灯。 所述转运台的底部还设有导轨，所述导轨沿检定台的延伸方向铺设。 与现有技术相比，本技术所产生的有益效果是：提供了一种能够通用的电能 计量器具智能挂载系统，显著提高了电能计量器具检测的自动化程度，降低了人工劳动强 度，提高了工作效率；摄像机与机械手相配合形成手眼耦合关系，实现了电能计量器具快 速、准确挂载。 【附图说明】 图1是电能计量器具智能挂载系统的结构示意图。 图2是电能计量器具智能挂载系统中坐标系建立示意图。 图3是电能计量器具智能挂载系统的工作流程图。 图4是电能计量器具智能挂载检测方法中手眼协同标定的操作流程图。 图中：I、检定台；2、机械手；3、连接支架；4、抓取机构；5、摄像机；6、挂载立柱；7、 测试表托；8、挂载状态指示灯；9、转运台；10、导轨；11、转运托盘；12、电能计量器具。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本 技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。 如图1所示，电能计量器具12智能挂载系统，包括检定台1，检定台1上设置有若 干挂载立柱6,挂载立柱6呈阵列排列，左右相邻挂载立柱6之间的间距相等。测试表托7 固定于检定台1上，与挂载立柱6相对应设置，用于安装电能计量器具12。每个挂载立柱6 均对应有挂载状态指示灯8，包括待挂载指示灯、挂载完成指示灯和挂载故障指示灯。 转运台9的下方设置有两根导轨10,导轨10沿检定台1延伸方向铺设，转运台9 沿导轨10行进，可对检定台1上不同区域的挂载立柱6实施挂载。转运台9上还设置有转 运托盘11，转运托盘11内放有若干电能计量器具12,各电能计量器具12也排列成阵列型， 以便于抓取机构4抓取。机械手2包括相互铰接的大臂段和小臂段，大臂段的下端铰接转 运台9,小臂段的上端铰接末端执行器。末端执行器主要由连接支架3和抓取机构4组成， 优选的，抓取机构4设置有3个，相邻抓取机构4之间的间距与检定台1上相邻挂载立柱6 之间的间距相等。连接支架3上还安装有摄像机5,用于获取检定台1上挂载立柱6及挂载 状态指示灯8的图像，摄像机5通过图像处理系统连接总控制器。 如图3所示，电能计量器具智能挂载系统的工作流程图。工作时，抓取机构4从转 运托盘11中抓取电能计量器具12,机械手2移动到挂载立柱6的初始位置，摄像机5采集 挂载点图像并传输至图像处理系统，经图像处理系统处理后，总控制器输出挂载立柱6位 置，机械手2移动到检定台1对应位置，抓取机构4松开电能计量器具12,电表落入相应的 检测位置。此时摄像机5开始采集挂载状态指示灯8图像，并传输至图像处理系统进行挂 载状态识别检测。 下面就上述电能计量器具智能挂载系统的挂载检测方法进行详细描述，包括以下 步骤： 步骤一：摄像机5获取目标挂载点的图像，图像处理系统通过特征提取进行挂载 点识别，利用挂载点线性组合完成末端执行器的手眼协同标定，通过末端执行器实施电能 计量器具12挂载操作。 前述的挂载点为挂载立柱6外边缘的几何中心，是对包含挂载立柱6的图像进行 hough变换得到的。 步骤二：挂载完成后，摄像机5通过区域分割获取挂载状态指示灯8区域的图像， 图像处理系统对挂载状态指示灯8进行特征识别，将挂载状态反馈给总控制器，实现挂载 实时反馈。 区域分割是以挂载点阵列的中心m为参考点划分特征分布区域S(m，1，a，b)，其中 m、1确定特征分布区域坐标原点，a、b确定特征区域的面积。 对于挂载状态指示灯8特征识别是：根据电能计量器具挂载状态指示灯8的不同 色彩所映射的挂载信息状态进行的，如：红灯：代表挂载故障指示灯，表示检测电路故障； 蓝灯：代表待挂载指不灯，表不电能计量器具12未挂载或未成功挂载；绿灯：代表挂载完成 指示灯，表示电能计量器具12成功完成挂载。图像处理系统将RGB色彩空间划分为对应的 分量图层，通过特征匹配完成不同图层中指示灯的状态信息的获取，并实时反馈给总控制 器。至此，完成了电能计量器智能挂载的视觉检测方法。 如图4所示，是手眼协同标定的操作流程图，具体操作方法如下： 步骤1 :建立：机械手2世界坐标系O6X6Y6Z6，其中O6为机械手底座的几何中心， X6O6Y6为机械手底座所在平面，Y6过机械手底座几何中心垂直于Y6〇6Z6;末端执行器坐标系 0ΛΥΛ，其中(^为末端关节回转中心，Ze为回转轴，X山上与摄像机成像平面平行；摄像机5 坐标系0ΑΥΛ，其中0。为摄像机光心，X。0。￥。为摄像机成像平面；检定台1坐标系OwXwYwZw, 其中Ow检定台左顶点，2￥与Z6方向相反，XwOwYw与底座所在平面平行。如图2所示，是电能 计量器具智能挂载系统中坐标系建立示意图。 用T6表示机器手世界坐标系到末端执行器坐标系之间的变换，用T。表示摄像机5 坐标系到检定台1坐标系之间的变换，用Tm表示摄像机5相对于检定台1的外参数即手眼 协同标定所要求取的参数。 步骤2 :调整末端执行器的位置，使挂载点在摄像机5中成像清晰； 步骤3 :控制机械手2使摄像机5从N个不同的观测方位获得挂载点图像，其中， N>6,计录末端执行器相对于前次观测方位的姿态变换为义，A，七，凡； - 」? kS kS uO 步骤4 :建立摄像机5的五参数模型〇 \V。，通过挂载点的N个组合，利用最 001 小二乘法求解摄像机5内参数及外参数，建立摄像机5成像坐标系本文档来自技高网...

【技术保护点】
电能计量器具智能挂载系统，其特征在于，包括检定台、转运台和机械手；所述检定台上设有测试表托、挂载状态指示灯和用于挂载电能计量器具的挂载立柱；所述转运台上设有用于盛放电能计量器具的转运托盘；所述机械手的一端安装于转运台上，另一端连接用于抓取电能计量器具的末端执行器，所述末端执行器上还安装有摄像机；所述摄像机通过图像处理系统连接总控制器。

【技术特征摘要】
1. 电能计量器具智能挂载系统，其特征在于，包括检定台、转运台和机械手； 所述检定台上设有测试表托、挂载状态指示灯和用于挂载电能计量器具的挂载立柱； 所述转运台上设有用于盛放电能计量器具的转运托盘； 所述机械手的一端安装于转运台上，另一端连接用于抓取电能计量器具的末端执行 器，所述末端执行器上还安装有摄像机；所述摄像机通过图像处理系统连接总控制器。2. 根据权利要求1所述的电能计量器具智能挂载系统，其特征在于，所述末端执行器 包括抓取机构和连接支架，抓取机...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建，邵雪松，蔡奇新，王忠东，徐晴，黄奇峰，钱晓明，楼佩煌，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力科学研究院，南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：北京;11