基于实时动态RTK的缘斗臂车绝缘斗臂姿态测量装置和方法制造方法及图纸

本公开的实施例涉及基于RTK的缘斗臂车绝缘斗臂姿态测量装置和方法。装置包括：绝缘斗臂车本体、绝缘臂架、绝缘斗、RTK基站、绝缘臂末端RTK终端、工作斗RTK终端、转塔角度传感器和数据采集器；绝缘斗臂车本体通过立柱与绝缘臂架连接，绝缘斗通过转轴与绝缘臂架相连；RTK基站安装在绝缘斗臂车本体上；绝缘臂末端RTK终端安装在绝缘臂架的顶部末端；工作斗RTK终端安装在绝缘斗内；转塔角度传感器安装在绝缘臂架上，用于测量绝缘臂下臂抬升/下落角度；数据采集器用于安装WIFI热点，用于RTK基站、绝缘臂末端RTK终端、工作斗RTK终端的数据通信，并且被配置为对绝缘臂架上非直接测量关节参数进行几何运算。通过上述布置，可以实现对臂架姿态的高精度控制。态的高精度控制。态的高精度控制。

【技术实现步骤摘要】
基于实时动态RTK的缘斗臂车绝缘斗臂姿态测量装置和方法


[0001]本公开涉及电网配电的
，尤其涉及配合带电作业机器人实现绝缘斗臂控制技术及方法。

技术介绍

[0002]绝缘斗臂车是配电领域重要的带电作业设备，作业过程属于高空作业，存在着安全风险大、人员劳动强度大等问题。随着行业技术的进步，行业中正在推广配网带电作业机器人技术应用和绝缘臂智能化控制，来减少甚至取代人工操控绝缘斗臂动作的工作，提升绝缘斗臂姿态的空间测量精度。要得到高精度绝缘斗臂姿态空间坐标位置，首先要采集出臂架各部件的位置和姿态。
[0003]目前的绝缘斗臂车主要存在以下问题：绝缘斗臂存在有I段或II段绝缘段，给有线传感器的供电和通信带来困难；如果采用传统的角度和拉线等传感器，通过各关键点数据累加计算得到工作斗的空间位置，会出现各测量点数据误差累加情况，降低工作斗空间位置坐标准确度。
[0004]此外，目前的方式通过增加倾角、拉伸等传感器实现臂架姿态的测绘，需要布置的测量点多，均需要考虑供电和通信，结构复杂；工作斗位置数据由多个测量点的数据计算累加得到，多个点的误差累加后将会被放大，工作斗空间位置坐标准确度降低。
[0005]因此，期望提供一种能够解决上述问题的绝缘斗臂车绝缘斗臂姿态测量装置和方法。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本公开提供一种基于实时动态RTK(real
‑
time kinematic)的缘斗臂车绝缘斗臂姿态测量装置和方法，以至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题。本公开的方案采用基于RTK实时差分定位技术实现臂架姿态测绘，以测绘出以绝缘臂立柱为坐标系原点的工作斗空间坐标，继而根据绝缘臂几何结构计算出各关节控制点的关键参数，支持配网带电作业机器人和臂架智能化需求对臂架姿态的高精度控制，并且有效地减少绝缘臂架上布置传感器的数量，降低了测绘实现的难度。
[0007]根据一个方面，提供了一种基于实时动态RTK的缘斗臂车绝缘斗臂姿态测量装置，该装置包括：绝缘斗臂车本体、绝缘臂架、绝缘斗、RTK基站、绝缘臂末端RTK终端、工作斗RTK终端、转塔角度传感器和数据采集器；绝缘斗臂车本体通过立柱与绝缘臂架连接，绝缘斗通过转轴与绝缘臂架相连；RTK基站安装在绝缘斗臂车本体上；绝缘臂末端RTK终端安装在绝缘臂架的顶部末端；工作斗RTK终端安装在绝缘斗内；转塔角度传感器安装在绝缘臂架上，用于测量绝缘臂下臂抬升/下落角度；以及数据采集器用于安装WIFI热点，用于RTK基站、绝缘臂末端RTK终端、工作斗RTK终端的数据通信，并且被配置为对绝缘臂架上非直接测量关节参数进行几何运算。
[0008]在一些实施例中，绝缘臂架包括直伸臂架结构或拐臂结构中的一种或多种。
[0009]在一些实施例中，RTK基站安装在绝缘斗臂车本体顶端。
[0010]在一些实施例中，绝缘臂末端RTK终端被配置为通过接收卫星载波相位和RTK基准站载波相位进行差分，得到厘米级或毫米级定位结果。
[0011]在一些实施例中，工作斗RTK终端安装在绝缘臂架顶部末端，并且被配置为通过接收卫星载波相位和RTK基准站载波相位进行差分，得到厘米级或毫米级定位结果。
[0012]在一些实施例中，转塔角度传感器安装在绝缘臂架的下部末端，并且被配置为测量绝缘臂架的下臂抬升/下落角度。
[0013]在一些实施例中，数据采集器还被配置为将所测量的绝缘臂架的关节参数传送给第三方设备。
[0014]根据另一方面，提供了一种基于实时动态RTK的缘斗臂车绝缘斗臂姿态测量方法，包括根据本公开第一方面的装置，并且还包括：设定立柱为空间坐标系的原点，根据绝缘臂末端RTK终端与RTK基站的相对位置和初始化的立柱位置数据，其中X轴正向指向绝缘斗臂车右侧，Y轴正向指向绝缘斗臂车车头方向，Z轴正向竖直向上；通过绝缘臂末端RTK终端、工作斗RTK终端直接测量出绝缘臂架末端和工作斗的X、Y和Z值；以及根据角度传感器测量下臂架角度通过三角几何运算得到其余关键节点的一个或多个参数。
[0015]本公开的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0016](1)本公开根据绝缘臂几何结构计算出各关节控制点的关键参数，支持配网带电作业机器人和臂架智能化需求对臂架姿态的高精度控制。
[0017](2)采用本公开的测量装置和方法可以有效地减少绝缘臂架上布置传感器的数量，降低了测绘实现的难度，并且节约成本。
[0018](3)本公开的方案能够减少测量复杂度易于安装，支持绝缘斗臂实现智能化控制，提升作业人员安全性、降低劳动强度。
附图说明
[0019]图1为一个实施例提供的具有混合臂架的基于实时动态RTK的缘斗臂车绝缘斗臂姿态测量装置；以及
[0020]图2为另一个实施例提供的具有直伸臂架的基于实时动态RTK的缘斗臂车绝缘斗臂姿态测量装置。
具体实施方式
[0021]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本公开进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0022]图1为一个实施例提供的具有混合臂架的基于实时动态RTK的缘斗臂车绝缘斗臂姿态测量装置。
[0023]在该实施例中，缘斗臂车绝缘斗臂姿态测量装置可以包括绝缘斗臂车本体100、绝缘臂架和RTK基站101。其中，绝缘臂架可以包括立柱102、臂架伸缩段103、绝缘臂末端RTK终端104、工作斗RTK终端105以及其他相关部件。立柱102可以视作绝缘臂架的一部分，也可以
是单独的部件。其中工作斗RTK终端105可以安装在绝缘斗内，也可以安装在其他任意形状的容器内，本公开对此不作限制。RTK基站101可以安装在所述绝缘斗臂车本体上，或者更具体地，安装在绝缘斗臂车本体100顶端，以更好地提供部件之间的通信服务。
[0024]在立柱102是单独的部件的实施例中，绝缘斗臂车本体100通过立柱102与绝缘臂架连接，绝缘斗通过转轴与所述绝缘臂架相连。需要说明，上述连接方式仅仅是示例性的，本领域技术人员还可以通过任意合适的连接方式实现上述连接，本公开对此不作限制。
[0025]在一些实施例中，绝缘斗臂车本体100的绝缘臂架(如前所述可以包括立柱102、臂架伸缩段103、绝缘臂末端RTK终端104、工作斗RTK终端105等)可以安装有转塔角度传感器和数据采集器。在一个实施例中，转塔角度传感器可以安装在绝缘臂架上，用于测量绝缘臂下臂抬升/下落角度。更具体地，转塔角度传感器安装在绝缘臂架的下部末端。需要说明的是，转塔角度传感器还可以安装在测量装置的任意位置，只要能够实现测量绝缘臂下臂抬升/下落角度即可。
[0026]在一些实施例中，数据采集器可以被配置为安装WIFI热点，以用于RTK基站101、绝缘臂末端RTK终端104、工作斗RTK终端105的数据通信，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于实时动态RTK的缘斗臂车绝缘斗臂姿态测量装置，其特征在于，包括：绝缘斗臂车本体、绝缘臂架、绝缘斗、RTK基站、绝缘臂末端RTK终端、工作斗RTK终端、转塔角度传感器和数据采集器；所述绝缘斗臂车本体通过立柱与所述绝缘臂架连接，所述绝缘斗通过转轴与所述绝缘臂架相连；所述RTK基站安装在所述绝缘斗臂车本体上；所述绝缘臂末端RTK终端安装在所述绝缘臂架的顶部末端；所述工作斗RTK终端安装在所述绝缘斗内；所述转塔角度传感器安装在所述绝缘臂架上，用于测量绝缘臂下臂抬升/下落角度；以及所述数据采集器被配置为安装WIFI热点，以用于RTK基站、绝缘臂末端RTK终端、工作斗RTK终端的数据通信，并且所述数据采集器还被配置为对绝缘臂架上非直接测量关节参数进行几何运算。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述绝缘臂架包括直伸臂架结构或拐臂结构中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述RTK基站安装在所述绝缘斗臂车本体顶端。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述绝缘臂末端RTK终端被配置为通过接收卫星载波相位和所述RTK基准站载波相位进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔路，孙鹏程，黄晔矿，宋博，郭红起，朱飞，陈先勇，王团伟，安俊峰，张亮，
申请(专利权)人：许继时代技术有限公司，
类型：发明
国别省市：