带电检修机器人的一键还原控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带电检修机器人的一键还原控制方法及系统，从上到下的顺序对带电检修机器人进行还原，本发明专利技术通过融合各传感器数据，记录机器人状态，通过与初始位置的比较，完成状态复位。同时，通过机械臂与变电站设备的距离数据、泄漏电流数据，实现机器人还原过程中的安全防护。

One button reduction control method and system for live overhaul robot

The invention discloses a one-button restoring control method and system for a live overhaul robot, which restores the live overhaul robot from top to bottom in sequence. By fusing the data of each sensor, the state of the robot is recorded, and the state is restored by comparing with the initial position. At the same time, through the distance data and leakage current data between the manipulator and substation equipment, the safety protection in the process of robot restoring is realized.

【技术实现步骤摘要】
带电检修机器人的一键还原控制方法及系统
本专利技术涉及一种带电检修机器人的一键还原控制方法及系统。
技术介绍
在带电作业机器人作业完毕，绝缘臂从作业状态复位至作业前状态时，如果通过远程遥控的方式复位机器人，则需要复杂的操作、耗费大量的时间。在此过程中，机器人容易出现重心保持工作状态，在设备众多的变电站内部，易与设备发生碰撞从而导致危险发生。此外，还会占据较大的空间，影响其他作业。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种带电检修机器人的一键还原控制方法及系统，本专利技术通过融合各传感器数据，记录机器人状态，通过与初始位置的比较，完成状态复位。同时，通过机械臂与变电站设备的距离数据、泄漏电流数据，实现机器人还原过程中的安全防护。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种带电检修机器人的一键还原控制方法，从上到下的顺序对带电检修机器人进行还原，具体包括：读取清扫工具的竖直高度和清扫工具的环抱机构的旋转情况，判断是否到达左右极限和中间位置，清扫工具开始左右运动至复位完成，进而进行复位竖直方向的复位；保持导线修补工具的压接手指向内运动一定时间，在向内运动过程中，实时检测压接电流，当电流超出安全值，视为恢复完成；驱动带电检修机器人的机械臂的旋转轴进行运动，实时检测旋转轴角度值，直到检测数值为所配置的初始值；驱动带电检修机器人的机械臂的伸缩轴进行运动，实时检测伸缩轴长度值，直至检测数值为所配置的初始值。进一步的，在绝缘臂恢复过程中，实时检测机器人整机泄漏电流值以及对应部位与变电站设备的距离，当泄漏电流值超出安全值，机器人整机所有动作将停止；当与变电站设备的距离超出安全值时，对应部位的绝缘臂将停止作业。进一步的，依次检测机器人的泄漏电流值、与变电站设备的距离值、绝缘臂转角值和底盘倾角值，按照先后顺序对上述数据进行判断，各数据均处于正常范围时，依次进行复位作业。进一步的，所述带电检修机器人，包括带电检修机器人本体，具体包括移动机构，设置于移动机构上的底盘，设置于底盘上的绝缘臂，设置于绝缘臂上的小飞臂，搭载于小飞臂上的导线清扫工具和导线修补工具，绝缘臂、小飞臂、导线清扫工具和导线修补工具都具有运动机构和相应的控制机构。进一步的，接收一键还原控制指令后，各执行器的当前状态和初始状态进行比较，在当前状态与初始状态差值小于一定误差值时，还原完成。进一步的，所述导线清扫工具上设置有至少一个激光测距传感器和四个光纤传感器，所述激光传感器测量清扫工具的竖直高度、光纤传感器判断工具的左右位置，清扫工具开始左右运动至四个光纤传感器全部置位，视为复位完成；竖直方向运动控制阀，控制清扫工具向下运动，当清扫工具激光测距传感器数值为0时，视为恢复完成。四个光纤传感器分别置于环抱机构导轨的中间和两端，环抱机构的导轨中间有两个，用来判断左右极限位置；两端有两个，用来判断中间位置。进一步的，所述导线修补工具由电机进行驱动，在向内运动过程中，电机驱动板上的电流传感器将实时检测压接电流，当电流超出安全值，视为恢复完成。进一步的，所述绝缘臂具有伸缩臂和旋转轴，且旋转轴阀组驱动旋转轴进行运动，伸缩轴阀组驱动伸缩轴进行运动。进一步的，所述旋转轴上设置有编码器，编码器实时检测旋转轴角度值，当编码器数值为0时，视为恢复完成。进一步的，所述伸缩轴上设置有激光测距传感器，激光测距传感器实时检测伸缩轴长度，当激光测距传感器数值为0时，视为恢复完成。一种带电检修机器人的一键还原控制系统，包括控制器，当接收一键还原控制指令后，所述控制器被配置控制带电检修机器人相应的执行器执行以下动作：读取清扫工具的竖直高度和清扫工具的环抱机构的旋转情况，判断是否到达左右极限和中间位置，清扫工具开始左右运动至复位完成，进而进行复位竖直方向的复位；保持导线修补工具的压接手指向内运动一定时间，在向内运动过程中，实时检测压接电流，当电流超出安全值，视为恢复完成；驱动旋转轴进行运动，实时检测旋转轴角度值，直到检测数值为所配置的初始值；驱动伸缩轴进行运动，实时检测伸缩轴长度值，直至检测数值为所配置的初始值。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术能够快速通过融合各传感器数据，记录机器人状态，通过与初始位置的比较，完成状态复位，保证机器人和变电站设备的安全；2、本专利技术通过在还原过程中，不断采集和比较机械臂与变电站设备的距离数据、泄漏电流数据，实现机器人还原过程中的安全防护；3、本专利技术能够有效保障机器人作业安全，使操作人员更加方便高效的将机器人由作业状态回收至初始状态。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为机器人系统作业后状态示意图；图2为机器人系统还原后状态示意图；图3为一键还原的流程过程示意图；图4为一键还原的工序过程示意图；图5为一键还原的实现过程示意图；图6为本专利技术变电站带电作业导线修补系统示意图；图7为本专利技术变电站带电作业导线系统修补片示意图；图8为变电站支柱绝缘子带电清扫系统结构示意图；图9为本专利技术环抱旋转机构结构示意图；图10为本专利技术垂直升降机构结构示意图；图11为本专利技术T型滑槽结构示意图；具体实施方式：下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在本专利技术中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本专利技术各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本专利技术中任一部件或元件，不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本专利技术中的具体含义，不能理解为对本专利技术的限制。如图1所示，变电站带电检修作业机器人系统包括变电站设备带电检修机器人本体、高功率密度液压机械臂、专用作业工具和机器人控制系统。针对上述系统，一键还原系统的控制对象主要是：机器人本体和专用作业工具，其中机器人本体包括移动底盘和绝缘伸缩臂。但是，为了更清楚的进行说明该技术方案，以及证明技术方案的可行性，本实施例中举出一种能够适用的变电站带电检修作业机器人系统，包括：机器人本体、带电作业工具与遥控终端；机器人本体包括：移动底盘，设置于移动底盘上的绝缘升降臂，绝缘升降臂前端连接小飞臂，小飞臂前端设置用于放置带电作业工具的带电作业平台，小飞臂通过快速连接装置与带电作业工具连接；带电作业工具包括：导线修补工具、绝缘子清扫工具；作业平台主要用于放置导线修补工具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带电检修机器人的一键还原控制方法，其特征是：从上到下的顺序对带电检修机器人进行还原，具体包括：读取清扫工具的竖直高度和清扫工具的环抱机构的旋转情况，判断是否到达左右极限和中间位置，清扫工具开始左右运动至复位完成，进而进行复位竖直方向的复位；保持导线修补工具的压接手指向内运动一定时间，在向内运动过程中，实时检测压接电流，当电流超出安全值，视为恢复完成；驱动带电检修机器人的机械臂的旋转轴进行运动，实时检测旋转轴角度值，直到检测数值为所配置的初始值；驱动带电检修机器人的机械臂的伸缩轴进行运动，实时检测伸缩轴长度值，直至检测数值为所配置的初始值。

【技术特征摘要】
1.一种带电检修机器人的一键还原控制方法，其特征是：从上到下的顺序对带电检修机器人进行还原，具体包括：读取清扫工具的竖直高度和清扫工具的环抱机构的旋转情况，判断是否到达左右极限和中间位置，清扫工具开始左右运动至复位完成，进而进行复位竖直方向的复位；保持导线修补工具的压接手指向内运动一定时间，在向内运动过程中，实时检测压接电流，当电流超出安全值，视为恢复完成；驱动带电检修机器人的机械臂的旋转轴进行运动，实时检测旋转轴角度值，直到检测数值为所配置的初始值；驱动带电检修机器人的机械臂的伸缩轴进行运动，实时检测伸缩轴长度值，直至检测数值为所配置的初始值。2.如权利要求1所述的一种带电检修机器人的一键还原控制方法，其特征是：在绝缘臂恢复过程中，实时检测机器人整机泄漏电流值以及对应部位与变电站设备的距离，当泄漏电流值超出安全值，机器人整机所有动作将停止；当与变电站设备的距离超出安全值时，对应部位的绝缘臂将停止作业。3.如权利要求1所述的一种带电检修机器人的一键还原控制方法，其特征是：依次检测机器人的泄漏电流值、与变电站设备的距离值、绝缘臂转角值和底盘倾角值，按照先后顺序对上述数据进行判断，各数据均处于正常范围时，依次进行复位作业。4.如权利要求1所述的一种带电检修机器人的一键还原控制方法，其特征是：所述带电检修机器人，包括带电检修机器人本体，具体包括移动机构，设置于移动机构上的底盘，设置于底盘上的绝缘臂，设置于绝缘臂上的小飞臂，搭载于小飞臂上的导线清扫工具和导线修补工具，绝缘臂、小飞臂、导线清扫工具和导线修补工具都具有运动机构和相应的控制机构。5.如权利要求1所述的一种带电检修机器人的一键还原控制方法，其特征是：接收一键还原控制指令后，各执行器的当前状态和初始状态进行比较，在当前状态与初始状态差值小于一定误差值时，还原完成。6.如权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：白万建，逯怀东，苏建军，许玮，慕世友，李超英，傅孟潮，张庆，李建祥，赵金龙，李鑫，李健，王振利，陈强，董旭，张岩，
申请(专利权)人：山东鲁能智能技术有限公司，国网山东省电力公司电力科学研究院，国网山东省电力公司济南供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37