一种爬杆机器人控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种爬杆机器人控制系统及其控制方法，该爬杆机器人控制系统包括爬杆机器人，所述爬杆机器人上连接有无线遥控设备，所述爬杆机器人上设有机器人控制器，用于收取作业环境数据并发送至机器人控制器上的双目摄像头和激光雷达传感器，所述机器人控制器与无线遥控设备连接，用以实现爬杆机器人和机器人控制器的连接。本发明专利技术中，通过控制爬杆机器人代替人工进行电力检修作业，可以实现全自动爬杆检修作业或者在较复杂工况下，人工手动遥控作业可以极大的降低工作人员劳动强度、降低施工危险系数。施工危险系数。施工危险系数。

【技术实现步骤摘要】
一种爬杆机器人控制系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人控制系统
，尤其涉及一种爬杆机器人控制系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]机器人系统是由机器人和作业对象及环境共同构成的整体，其中包括机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四大部分，机器人是一种自动化的机器，这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。
[0003]随着现代社会的不断发展，城市输电线路的数量逐渐增多，理论上，输电线路受外界环境因素影响较小，安全运行可靠性较高，但是实际上输电线路上的导线以及绝缘子在长期的外界开放环境中难免会有外界因素的影响，例如运行一段时间后会有尘土、鸟粪等污垢附着，这些问题最终可能会造成输电线路故障率上升，导致停电事故频发，因此，需要对输电线路进行检修。
[0004]首先，国内输电线路检查与维修多数由人工完成，因为是室外作业，检修人员在爬高作业的同时，需要忍受风吹日晒雨淋的困扰，工作条件艰苦，工作强度较大；
[0005]其次，电力检修时，时常需要带电作业，人工与带电设备短距离接触存在较大的安全隐患，由于操作不当或者未遵守安全规章或者因意外情况发生，极易发生重大安全事故。

技术实现思路

[0006]为了解决上述
技术介绍
中所提到的问题，而提出的一种爬杆机器人控制系统及其控制方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]一种爬杆机器人控制系统，包括爬杆机器人，所述爬杆机器人上连接有无线遥控设备；
[0009]所述爬杆机器人包括爬杆机器人本体、持重臂和作业工具；
[0010]所述爬杆机器人本体包括左侧动作机构、右侧动作机构以及躯干动作机构；
[0011]所述机器人控制器设置在躯干动作机构上，所述双目摄像头和激光雷达传感器分别设置在爬杆机器人本体的上端部和下端部；
[0012]所述机器人控制器用于收取作业环境数据并发送至机器人控制器上的双目摄像头和激光雷达传感器；
[0013]所述左侧动作机构包括左臂上推杆机构、左臂下推杆机构、左臂下主动轮提拉机构和左躯干肩关节机构；
[0014]所述左臂上推杆机构上设有左臂上推杆松杆到位传感器和左臂上推杆握杆到位传感器；
[0015]所述左臂下推杆机构上设有左臂下推杆松杆到位传感器和左臂下推杆握杆到位
传感器；
[0016]所述左躯干肩关节机构上设有左躯干肩关节外旋到位传感器和左躯干关节机构内旋到位传感器；
[0017]所述右侧动作机构包括右臂上推杆机构、右臂下推杆机构、右臂下主动轮提拉机构、右躯干肩关节机构；
[0018]所述右臂上推杆机构上设有右臂上推杆松杆到位传感器和右臂上推杆握杆到位传感器；
[0019]所述右臂下推杆机构上设有右臂下推杆松杆到位传感器和右臂下推杆握杆到位传感器；
[0020]所述右躯干肩关节机构上设有右躯干肩关节外旋到位传感器和右躯干关节机构内旋到位传感器；
[0021]所述持重臂包括持重臂旋转轴、持重上下轴以及持重臂工具轴，所述持重上下轴安装在持重臂旋转轴上，所述持重臂工具轴安装在持重上下轴上，所述作业工具设置在持重臂工具轴上；
[0022]所述持重臂旋转轴上设有持重臂旋转轴原点传感器，所述持重上下轴上设有持重上下轴原点传感器，所述持重臂工具轴上设有持重臂工具轴原点传感器；
[0023]所述躯干动作机构上设有躯干上升到位传感器和躯干下降到位传感器；
[0024]所述机器人控制器与无线遥控设备连接，用以实现爬杆机器人和机器人控制器的连接。
[0025]作为上述技术方案的进一步描述：
[0026]所述机器人控制器包括控制器、控制器输出模块、控制器输入模块、控制器通信接口、控制器无线通信接口；
[0027]所述控制器输出模块均对应与左臂上推杆机构、左臂下推杆机构、左臂下主动轮提拉机构、左躯干肩关节机构、右臂上推杆机构、右臂下推杆机构、右臂下主动轮提拉机构、右躯干肩关节机构、躯干动作机构、持重臂以及作业工具连接；
[0028]所述控制器输入模块均对应与左臂上推杆松杆到位传感器、左臂上推杆握杆到位传感器、左臂下推杆松杆到位传感器、左臂下推杆握杆到位传感器、左躯干肩关节外旋到位传感器、左躯干关节机构内旋到位传感器、右臂上推杆松杆到位传感器、右臂上推杆握杆到位传感器、右臂下推杆松杆到位传感器、右臂下推杆握杆到位传感器、右躯干肩关节外旋到位传感器、右躯干关节机构内旋到位传感器、躯干上升到位传感器和躯干下降到位传感器、持重臂旋转轴原点传感器、持重上下轴原点传感器和持重臂工具轴原点传感器连接；
[0029]所述控制器通信接口与双目摄像头和激光雷达传感器连接；
[0030]所述控制器无线通信接口与无线遥控设备连接。
[0031]作为上述技术方案的进一步描述：
[0032]所述机器人控制器包括自动模式和手动模式，自动模式包括爬杆过程，手动模式包括爬杆过程和作业过程，自动模式结束后的作业过程以及手动模式均受无线遥控设备控制。
[0033]作为上述技术方案的进一步描述：
[0034]一种爬杆机器人控制系统的控制方法，包括自动模式和手动模式，其中，自动模式
的爬杆过程具体步骤如下：
[0035]Sz1、机器人控制器发出爬杆机器人松杆、握杆动作启动指令，根据动作流程，左右臂需要交替动作，当机器人控制器发出指令为左臂启动指令时，左臂动作流程启动；
[0036]Sz2、左臂上推杆机构与左臂下推杆机构同时动作，当左臂上推杆松杆到位传感器和右臂上推杆松杆到位传感器信号都被触发时，松杆动作完成；
[0037]Sz3、左臂上推杆机构与左臂下推杆机构二者都松杆到位后，左臂下主动轮提拉机构进行收起动作，当左臂下主动轮提拉机构收起完成后，左躯干肩关节机构外旋动作启动，当左躯干肩关节机构外旋到位传感器信号被触发后，左躯干肩关节机构外旋动作完成；
[0038]Sz4、当左躯干肩关节机构外旋动作完成后，躯干动作机构根据指令决定是上升还是下降；
[0039]当机器人控制器要求上升时，待躯干上升到位传感器信号被触发时，说明躯干动作机构上升动作完成；
[0040]当机器人控制器要求下降时，待躯干下降到位传感器信号被触发时，说明躯干动作机构下降动作完成；
[0041]Sz5、步骤Sz2至步骤Sz4为左臂松杆过程，在左臂松杆完成后，接着进行左臂握杆过程；
[0042]Sz6、左躯干关节机构内旋动作启动，当左躯干肩关节内旋到位传感器信号被触发时，则左躯干关节机构内旋到位，动作完成；
[0043]Sz7、当左臂下主动轮提拉机构下放到位后，左臂上推杆机构与左臂下推杆机构同时动作，当左臂上推杆握杆到位传感器和左臂下推杆握杆到位传感器信号都被触发时，握杆动作完成；
[0044]Sz8、当机器人控制器发出指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种爬杆机器人控制系统，包括爬杆机器人，所述爬杆机器人上连接有无线遥控设备，其特征在于：所述爬杆机器人包括爬杆机器人本体、持重臂和作业工具；所述爬杆机器人本体包括左侧动作机构、右侧动作机构以及躯干动作机构；所述机器人控制器设置在躯干动作机构上，所述双目摄像头和激光雷达传感器分别设置在爬杆机器人本体的上端部和下端部；所述机器人控制器用于收取作业环境数据并发送至机器人控制器上的双目摄像头和激光雷达传感器；所述左侧动作机构包括左臂上推杆机构、左臂下推杆机构、左臂下主动轮提拉机构和左躯干肩关节机构；所述左臂上推杆机构上设有左臂上推杆松杆到位传感器和左臂上推杆握杆到位传感器；所述左臂下推杆机构上设有左臂下推杆松杆到位传感器和左臂下推杆握杆到位传感器；所述左躯干肩关节机构上设有左躯干肩关节外旋到位传感器和左躯干关节机构内旋到位传感器；所述右侧动作机构包括右臂上推杆机构、右臂下推杆机构、右臂下主动轮提拉机构、右躯干肩关节机构；所述右臂上推杆机构上设有右臂上推杆松杆到位传感器和右臂上推杆握杆到位传感器；所述右臂下推杆机构上设有右臂下推杆松杆到位传感器和右臂下推杆握杆到位传感器；所述右躯干肩关节机构上设有右躯干肩关节外旋到位传感器和右躯干关节机构内旋到位传感器；所述持重臂包括持重臂旋转轴、持重上下轴以及持重臂工具轴，所述持重上下轴安装在持重臂旋转轴上，所述持重臂工具轴安装在持重上下轴上，所述作业工具设置在持重臂工具轴上；所述持重臂旋转轴上设有持重臂旋转轴原点传感器，所述持重上下轴上设有持重上下轴原点传感器，所述持重臂工具轴上设有持重臂工具轴原点传感器；所述躯干动作机构上设有躯干上升到位传感器和躯干下降到位传感器；所述机器人控制器与无线遥控设备连接，用以实现爬杆机器人和机器人控制器的连接。2.根据权利要求1所述的一种爬杆机器人控制系统，其特征在于，所述机器人控制器包括控制器、控制器输出模块、控制器输入模块、控制器通信接口、控制器无线通信接口；所述控制器输出模块均对应与左臂上推杆机构、左臂下推杆机构、左臂下主动轮提拉机构、左躯干肩关节机构、右臂上推杆机构、右臂下推杆机构、右臂下主动轮提拉机构、右躯干肩关节机构、躯干动作机构、持重臂以及作业工具连接；所述控制器输入模块均对应与左臂上推杆松杆到位传感器、左臂上推杆握杆到位传感器、左臂下推杆松杆到位传感器、左臂下推杆握杆到位传感器、左躯干肩关节外旋到位传感
器、左躯干关节机构内旋到位传感器、右臂上推杆松杆到位传感器、右臂上推杆握杆到位传感器、右臂下推杆松杆到位传感器、右臂下推杆握杆到位传感器、右躯干肩关节外旋到位传感器、右躯干关节机构内旋到位传感器、躯干上升到位传感器和躯干下降到位传感器、持重臂旋转轴原点传感器、持重上下轴原点传感器和持重臂工具轴原点传感器连接；所述控制器通信接口与双目摄像头和激光雷达传感器连接；所述控制器无线通信接口与无线遥控设备连接。3.根据权利要求2所述的一种爬杆机器人控制系统，其特征在于，所述机器人控制器包括自动模式和手动模式，自动模式包括爬杆过程，手动模式包括爬杆过程和作业过程，自动模式结束后的作业过程以及手动模式均受无线遥控设备控制。4.一种根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的爬杆机器人控制系统的控制方法，其特征在于，包括自动模式和手动模式，其中，自动模式的爬杆过程具体步骤如下：Sz1、机器人控制器发出爬杆机器人松杆、握杆动作启动指令，根据动作流程，左右臂需要交替动作，当机器人控制器发出指令为左臂启动指令时，左臂动作流程启动；Sz2、左臂上推杆机构与左臂下推杆机构同时动作，当左臂上推杆松杆到位传感器和右臂上推杆松杆到位传感器信号都被触发时，松杆动作完成；Sz3、左臂上推杆机构与左臂下推杆机构二者都松杆到位后，左臂下主动轮提拉机构进行收起动作，当左臂下主动轮提拉机构收起完成后，左躯干肩关...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，冯玉，吴少雷，骆晨，凌松，黄少雄，戚振彪，郑浩，何水兵，汪步云，王志，季景，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：