一种自主配网带电作业机器人、系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自主配网带电作业机器人、系统及方法，包括：移动本体以及设置在所述移动本体上的绝缘升降臂；所述绝缘升降臂末端设置机器人高空作业平台，所述高空作业平台上分别设有第一控制模块以及分别与第一控制模块连接的作业机械臂和视觉反馈模块；所述移动本体上设有操控部，所述操控部能够与高空作业平台通信，实现对于作业机械臂的主从控制或者实现作业机械臂的主从/程控模式切换。本发明专利技术采用视觉反馈系统和基于智能路径规划的自主+主从电动机械臂相互配合，可以减小操作空间尺寸，让操作人员实现临场感操作。

A kind of robot, system and method for live working in independent distribution network

【技术实现步骤摘要】
一种自主配网带电作业机器人、系统及方法
本专利技术涉及配网带电作业机器人
，尤其涉及一种自主配网带电作业机器人、系统及方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。配网带电作业机器人主要用于完成剥皮、带电断接引流线、异物清除、更换跌落保险、修枝、更换横担、更换变压器等作业任务，为了提高带电作业的自动化水平和安全性，减轻操作人员的劳动强度和强电磁场对操作人员的人身威胁，对于配网带电作业机器人的研究正在逐步加大。目前针对配网带电作业机器人开展的研发工作以主从控制、遥控控制机器人为主，对其他适用于带电作业机器人的控制方式研究不够深入；缺乏对不同带电作业场景以及不同带电作业项目的深入调研，对实际带电作业现场环境研究不够透彻，没有推出适应复杂环境的机器人产品以及机器人作业流程规划。采用具有自主作业能力的机器人进行带电作业的研究在国内尚属空白。
技术实现思路
本专利技术基于断接引流线、异物清除等带电作业需求，结合机器人作业流程规划以及人机交互协作技术的研究，提出了一种自主配网带电作业机器人、系统及方法，采用视觉反馈系统和基于智能路径规划的主从及自主电动机械臂相互配合，能够代替人工完成配电线路断接引线、清除异物、设备检修等作业任务。在一些实施方式中，采用如下技术方案：一种自主配网带电作业机器人，包括：移动本体以及设置在所述移动本体上的绝缘升降臂；所述绝缘升降臂末端设置机器人高空作业平台，所述高空作业平台上分别设有第一控制模块以及分别与第一控制模块连接的作业机械臂和视觉反馈模块；所述移动本体上设有操控部，所述操控部能够与高空作业平台通信，实现对于作业机械臂的主从控制或者实现作业机械臂的主从/程控模式切换。在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种自主配网带电作业机器人系统，包括：上述的自主配网带电作业机器人，所述移动本体上设有调平机构。在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种自主配网带电作业机器人系统的工作方法，包括：控制自主配网带电作业机器人工作在主从模式或者程控模式；主从模式下，实时将地面操控主手的操控动作传送至作业机械臂，通过视觉反馈模块实时反馈作业机械臂的作业信息，实现作业机械臂的动作与地面操控主手的操控动作同步；程控模式下，控制作业机械臂按照设定的程序指令执行带电作业，实现作业工具的自动更换以及作业机械臂自主作业。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术自主配网带电作业机器人，将带电作业机器人和周围环境作为一个整体来看待，采用相关的硬件设施与软件形成一个整体的交互环境，这种多摄像机视觉反馈系统，相对于传统意义上的带电作业机器人人机交互界面在技术上有了很大的进步。2.本专利技术采用视觉反馈系统和基于智能路径规划的自主+主从电动机械臂相互配合，可以减小操作空间尺寸，让操作人员实现临场感操作。3.本专利技术通过显示器反馈的信息与机械臂作业相结合，实现复杂环境下的带电作业任务。4.本专利技术工具装置配备有自动开启装置，机械臂自主更换作业工具时开启装置自动打开，作业工具更换完毕后开启装置自动关闭，可以起到防止带电作业过程产生的绝缘皮、螺栓螺母、废屑等进入到带电作业平台内部，影响带电作业的正常运行。5.本专利技术采用自主+主从式电动机械臂，具有自重轻、持重大等特点，同时作业平台外壳采用强度高、重量轻的玻璃钢材料，大大降低了机器人高空作业平台的整体重量，使得绝缘升降机构颤动幅度大幅减小。附图说明图1是本专利技术实施例一中自主配网带电作业机器人系统结构示意图；图2是本专利技术实施例一中高空作业平台示意图；其中，1.机器人高空作业平台，2.绝缘升降臂，3.车载操控室，4.支腿，5.移动本体，6.作业机械臂，7.玻璃钢外壳，8.水平移动摄像机，9.水平移动导轨，10.智能工具，11.垂直升降摄像机，12.电动升降立柱，13.固定摄像机。具体实施方式应该指出，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，本专利技术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。在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一在一个或多个实施方式中，公开了一种自主配网带电作业机器人，参照图1，包括：移动本体5以及设置在所述移动本体5上的绝缘升降臂2；所述绝缘升降臂2末端设置机器人高空作业平台1，高空作业平台上分别设有第一控制模块以及分别与第一控制模块连接的作业机械臂6和视觉反馈模块；所述移动本体5上设有操控部，所述操控部能够与高空作业平台通信，实现对于作业机械臂6的主从控制或者实现作业机械臂6的主从/程控模式切换。具体地，在主从模式下，能够通过操控主手实现对作业机械臂6的运动控制；在程控模式下，能够通过示教器或者人机交互液晶屏对机械臂本体实现世界坐标系运动以及工具坐标运动控制。两种控制模式下，都提供机械臂的关节运动、关节状态显示、IO通信、机械臂电压等系统状态检测功能。本实施例中，移动本体5采用绝缘斗臂车的形式，车体上设有车载操控室3，操控部设置在车载操控室3内，具体包括：机械臂操作主手、控制器、显示屏、视频图像采集模块、工控机、硬盘录像机、空调系统和绝缘升降臂2控制系统等。显示屏布置多路摄像机实时显示单元，在车载控制室中多路摄像机实时显示单元通过无线接收模块获取到全景视频画面和局部特写视频画面，来判断机械臂前端工具与作业对象之间的实时相对位置，以此协助操作人员作出正确的操作步骤，提高操作准确率。视频图像采集模块包括视频录像机，采集操作人员的姿态信息，通过通信系统将姿态信息发送给作业臂，实现对作业臂的运动控制。本实施例中，绝缘升降臂2设置在绝缘斗臂车上，高空作业平台设置在绝缘升降臂2的末端，通过绝缘升降臂2控制系统实现升降控制，以便于将高空作业平台升至合适的作业高度。具体地，绝缘升降臂2为折叠加伸缩绝缘升降臂2，包括依次相连的底座、大臂、小臂、伸缩臂和末端调平机构，所述底座设置于绝缘斗臂车底盘上，所述末端调平机构承载高空作业平台，在所述大臂、伸缩臂上各设有一个绝缘结构，实现对地绝缘防护，末端调平机构保证机器人承载平台始终保持水平。当然，底座、大臂、小臂、伸缩臂、末端调平机构的结构使用现有设备即可，在此不再赘述。参照图2，本实施例中，高空作业平台上分别设有多重绝缘防护、双作业机械臂6、玻璃钢外壳7、视觉反馈模块、机器人专用智能工具10、倾角传感器和电场强度检测传感器等；通过视觉反馈模块采集作业本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主配网带电作业机器人，其特征在于，包括：移动本体以及设置在所述移动本体上的绝缘升降臂；所述绝缘升降臂末端设置机器人高空作业平台，所述高空作业平台上分别设有第一控制模块以及分别与第一控制模块连接的作业机械臂和视觉反馈模块；所述移动本体上设有操控部，所述操控部能够与高空作业平台通信，实现对于作业机械臂的主从控制或者实现作业机械臂的主从/程控模式切换。/n

【技术特征摘要】
1.一种自主配网带电作业机器人，其特征在于，包括：移动本体以及设置在所述移动本体上的绝缘升降臂；所述绝缘升降臂末端设置机器人高空作业平台，所述高空作业平台上分别设有第一控制模块以及分别与第一控制模块连接的作业机械臂和视觉反馈模块；所述移动本体上设有操控部，所述操控部能够与高空作业平台通信，实现对于作业机械臂的主从控制或者实现作业机械臂的主从/程控模式切换。


2.如权利要求1所述的一种自主配网带电作业机器人，其特征在于，所述操控部包括：第二控制模块以及分别与第二控制模块连接的操控主手和显示屏；主从控制模式下，所述操控主手的操控动作传送至第二控制模块，第二控制模块与第一控制模块通信，将操控主手的操控动作传递至作业机械臂，实现操控主手的操控动作与作业机械臂的动作同步。


3.如权利要求2所述的一种自主配网带电作业机器人，其特征在于，所述操控部还包括：视频图像采集模块，所述视频图像采集模块被配置为采集操控人员的姿态信息，以获取操控主手的操控动作，并将所述操控动作传送至第二控制模块。


4.如权利要求1所述的一种自主配网带电作业机器人，其特征在于，程控模式下，作业机械臂在第一控制模块的控制下，按照设定的动作实现作业工具的自动更换以及带电作业。


5.如权利要求1所述的一种自主配网带电作业机器人，其特征在于，所述智能工具库中的智能工具具备与作业机械臂相匹配的机械接口和电气接口；
或者，所述智能工具库在作业机械臂更换工具时自动开启，工具更换完成后自动关闭。


6.如权利要求5所述的一种自主配网带电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾金保，赵玉良，司金保，文艳，左新斌，戚晖，许玮，慕世友，周大洲，李建祥，郭锐，王海鹏，袁弘，李路，张海龙，
申请(专利权)人：国网智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37