【技术实现步骤摘要】
一种基于固态面阵激光雷达的电缆识别定位方法
本专利技术涉及激光雷达探测领域，尤其涉及一种基于固态面阵激光雷达的电缆识别定位方法。
技术介绍
空中带电作业机器人是能在高空配网线路进行带电作业的机器人，通过远程操控策略，以代替人工完成带电作业。与传统人工带电作业方式相比，杜绝了人身安全风险，作业效率提升一倍，而且全过程实现人与电的物理隔绝，有效提升了带电作业质量和效率。空中带电作业机器人在空中作业过程中，需要精确识别出电缆才能完成抓线、剥线、挂线动作。现有技术中一般采用全局激光建模定位或视觉定位实现电缆识别，但是使用全局激光建模定位电缆，其传感器本身精度多在3cm～5cm，考虑到系统误差，精度很难达到1cm，难以满足抓线、剥线、挂线作业精度；而使用视觉方案定位电缆，在户外环境的情况下，针对强光、夜间等条件，抗干扰能力难以达到。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对上述不足，提出了一种基于固态面阵激光雷达的电缆识别定位方法，实现在户外环境下，对近距离电缆的高精度识别提取，使机器人能够自动完成抓线、
【技术保护点】
1.一种基于固态面阵激光雷达的电缆识别定位方法，其特征在于：包括步骤：/n(1)在机器人前方滑动安装半球形激光雷达，通过半球形激光雷达建模获取全局电缆低精度位置；在机器人操作手臂上斜向上安装固态面阵激光雷达；/n(2)识别支线及其抓线点：/n(21)规划机器人单侧操作手臂运动，使步骤(1)中获取得到的全局电缆低精度位置中支线的位置进入固态面阵激光雷达的视野范围；/n(22)对固态面阵激光雷达采集并提供的点云数据进行点云的范围滤波、离群点滤波、体素滤波后，对点云进行自动聚类；/n(23)对聚类后的点云进行种子自动生长和分段切割，提取每一段点云的质心，最后将前述得到的一系列分段...
【技术特征摘要】
1.一种基于固态面阵激光雷达的电缆识别定位方法，其特征在于：包括步骤：
(1)在机器人前方滑动安装半球形激光雷达，通过半球形激光雷达建模获取全局电缆低精度位置；在机器人操作手臂上斜向上安装固态面阵激光雷达；
(2)识别支线及其抓线点：
(21)规划机器人单侧操作手臂运动，使步骤(1)中获取得到的全局电缆低精度位置中支线的位置进入固态面阵激光雷达的视野范围；
(22)对固态面阵激光雷达采集并提供的点云数据进行点云的范围滤波、离群点滤波、体素滤波后，对点云进行自动聚类；
(23)对聚类后的点云进行种子自动生长和分段切割，提取每一段点云的质心，最后将前述得到的一系列分段点坐标从固态面阵激光雷达的坐标系转换到空中机器人的坐标系下识别得到支线，并根据支线弯曲的最高点确定支线抓线点供抓线使用；
(3)识别支线位置形态和末端长度：
(31)规划机器人的第一只操作手臂抓取步骤(2)确定的支线抓线点，抓取后顺着支线向末端撸线，移动到主线下方平行主线放置，第二只操作手臂移动到步骤(2)确定的支线末端下方，使支线末端在其固态面阵激光雷达的视野中间；
(32)对固态面阵激光雷达采集并提供的点云数据进行范围滤波、离群点滤波、体素滤波，对点云进行自动聚类和分段切割；
(33)对步骤(32)分段切割后的每一段点云进行直线迭代拟合，直至参与每段点云直线计算的点数不再变化，最终提取每段直线的中心点和整个线段的两个端点，形成支线的一系列关键点来表示支线位置形态；
(34)将一系列关键点坐标从固态面阵激光雷达的坐标系转换到机器人的坐标系下识别得到支线位置形态供穿线使用；
(4)识别主线位置形态：
(41)规划机器人单侧操作手臂运动，使步骤(1)中获取得到的全局电缆低精度位置中主线进入固态面阵激光雷达的视野范围；
(42)根据固态面阵激光雷达采集的激光点云数据进行点云的范围滤波、离群点滤波、体素滤波，然后对点云进行自动聚类和直线迭代拟合，直至参与直线计算的点数不再变化，最终提取视野中间两侧一定范围内的主线及其两个端点作为主线的位置形态，并转换到机器人的坐标系供剥线和挂线使用。
2.根据权利要求1所述的电缆识别定位方法，其特征在于：所述步骤(2)、(3)、(4)中，所述固态面阵激光雷达到目标电缆的距离为30～70cm。
3.根据权利要求1所述的电缆识别定位方法，其特征在于：所述步骤(2)中，对点云进行自动聚类步骤如下：
1)找到空间中某点p，有kdTree找到离他最近的n个点，判断这n个点到点p的距离，将距离小于阈值r的点放在类Q里；
2)在步骤1)的类Q里找到一点,重复步骤1)，得到更新后的类Q；重复本步骤，当类Q再也不能有新...
【专利技术属性】
技术研发人员：程敏，李栗，林欢，王坚，
申请(专利权)人：亿嘉和科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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