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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及自动化,尤其涉及一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法、装置、终端及介质。
技术介绍
1、在电力运维工作中,大部分的带电作业是使用绝缘斗臂车配合绝缘手套法进行的,作业人员需一边操控作业车,一边进行设备拆接等工作,对斗臂车进行操作控制改造,研发适合绝缘斗臂车智能规划运动路线的运动控制系统对提高作业效率,减少人力成本,保障绝缘斗臂车工作运行时作业人员的生命安全具有十分重要的现实意义。
2、目前,随着自动化与机器人技术的进步,对绝缘斗臂车的控制方式已经从人工控制逐步转为了自动控制,减少作业人员的工作量,常用的斗臂车运动控制中最常用的路径规划算法是rrt算法及其变种算法,rrt快速随机搜索树是一种基于随机采样的、可以在多维空间中高效的规划路径的方法。它以一个初始点作为根节点,通过随机采样增加叶子节点的方式,生成一个随机扩展,然后随机扩展树不断增长,直到到达目的位置,从而以实现绝缘斗臂车在给定三维环境下路径规划,但在实际应用过程中容易出现路径运动自动控制出错,无法按照规划路径稳定运行的技术问题。
技术实现思路
1、本申请提供了一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法、装置、终端及介质,用于解决现有的绝缘斗臂车规划路径自动运动控制的稳定性低的技术问题。
2、为解决上述技术问题,本申请第一方面提供了一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法,包括:
3、获取作业区域的环境三维模型与绝缘斗臂车的车体参数;
4、在所述环境三维模型中选定第一目标点,根据所述第一目标点的坐标
5、获取路径起点坐标和路径终点坐标,根据所述路径终点坐标确定所述绝缘斗臂车的安全运动区域;
6、根据所述路径起点坐标和所述路径终点坐标,通过预设的rrt算法,在所述安全运动区域内进行路径节点搜索,得到所述绝缘斗臂车的运动规划路径。
7、优选地,所述车体参数具体包括:车身长度、车身宽度、第一斗臂长度和第二斗臂长度,其中,所述第一斗臂长度为所述绝缘斗臂车停靠时斗臂的最大长度,所述第二斗臂长度为所述绝缘斗臂车停靠时斗臂的最小长度。
8、优选地,所述根据所述第一目标点的坐标信息与第一跨步距离,结合所述车体参数以及预设的碰撞检测逻辑进行路径扩散搜索,确定所述绝缘斗臂车在所述环境三维模型中的安全运动区域具体包括:
9、根据所述第一目标点的坐标信息,以所述第一跨步距离为第一拓展步长,以所述第一目标点为起点,按照所述第一拓展步长向多个任意方向进行路径拓展,确定所有未发生碰撞的第一拓展点;
10、以所述第一斗臂长度为第二拓展步长,分别以各个所述第一拓展点为起点,按照所述第二拓展步长向多个任意方向进行路径拓展,若发生碰撞,则将所述第二拓展步长缩减为第三拓展步长,再按照所述第三拓展步长重新进行路径拓展,确定所有未发生碰撞的第二拓展点;
11、以所述车身长度为第四拓展步长,以所述车身宽度为拓展路径宽度,分别以各个所述第二拓展点为起点,按照所述第四拓展步长和所述拓展路径宽度向多个任意方向进行路径拓展,确定所有未发生碰撞的第三拓展点;
12、根据所述第四拓展步长和所述拓展路径宽度,分别以各个所述第三拓展点为起点,按照所述第四拓展步长和所述拓展路径宽度向多个任意方向进行循环路径拓展,确定所有未发生碰撞的新拓展点,并将所述新拓展点依次迭代,直至无新拓展点产生为止;
13、根据所有拓展路径覆盖的区域,确定所述绝缘斗臂车在所述环境三维模型中的安全运动区域。
14、优选地,所述根据所述路径起点坐标和所述路径终点坐标,通过预设的rrt算法,在所述安全运动区域内进行路径节点搜索,得到所述绝缘斗臂车的运动规划路径具体包括:
15、根据所述路径起点坐标和所述路径终点坐标,通过预设的rrt算法,结合rrt算法的树枝探索步长参数和终点判定阈值,在所述安全运动区域内进行树枝节点搜索;
16、通过预设的距离判断逻辑,对搜到树枝节点进行筛选,以根据保留的树枝节点,生成运动规划路径。
17、优选地,所述距离判断逻辑的筛选过程具体包括:
18、基于树枝节点搜索过程中产生的随机节点,以及基于所述随机节点确定的相邻节点与新节点;
19、根据所述路径终点坐标,比较所述相邻节点、所述新节点与所述路径终点坐标的直线距离,若所述新节点比所述相邻节点更接近于所述路径终点坐标,则将所述新节点添加到随机数的叶子节点集;
20、若所述相邻节点比所述新节点更接近于所述路径终点坐标,则比较所述相邻节点、所述新节点与所述路径终点坐标的三轴分量距离,若所述相邻节点的三轴分量均比所述新节点的三轴分量更接近于所述路径终点坐标,则剔除所述随机节点、所述相邻节点与所述新节点,否则,则将所述新节点添加到随机数的叶子节点集。
21、优选地,所述得到所述绝缘斗臂车的运动规划路径之后还包括:
22、通过预设的路径平滑处理逻辑,对所述运动轨迹路径进行平滑化处理。
23、优选地,所述通过预设的路径平滑处理逻辑,对所述运动轨迹路径进行平滑化处理具体包括:
24、根据所述运动轨迹路径,确定所述运动轨迹路径中的各个路径节点坐标,其中,所述路径节点坐标包括所述路径起点坐标和所述路径终点坐标;
25、从所述路径起点坐标开始,将所述路径起点坐标依次与其余的所述路径节点坐标进行连线,并对连线路径进行碰撞检测,若未发生碰撞,则将当前与所述路径起点坐标连线的路径节点坐标剔除,再继续检测下一个路径节点坐标,若发生碰撞,则从开始碰撞的路径节点坐标开始,依次与后续的所述路径节点坐标进行连线以及对连线路径进行碰撞检测;
26、当连线路径的末端为所述路径终点坐标时,停止平滑化处理,并输出处理后的运动轨迹路径。
27、同时,本申请第二方面提供了一种绝缘斗臂车运动轨迹规划装置包括:
28、数据获取单元,用于获取作业区域的环境三维模型与绝缘斗臂车的车体参数;
29、运动区域搜索单元,用于在所述环境三维模型中选定第一目标点,根据所述第一目标点的坐标信息与第一跨步距离,结合所述车体参数以及预设的碰撞检测逻辑进行路径扩散搜索,确定所述绝缘斗臂车在所述环境三维模型中的安全运动区域,其中,所述第一跨步距离为所述第一坐标点与所述绝缘斗臂车的工作斗之间的跨步距离;
30、规划信息获取单元,用于获取路径起点坐标和路径终点坐标,根据所述路径终点坐标确定所述绝缘斗臂车的安全运动区域;
31、路径规划执行单元,用于根据所述路径起点坐标和所述路径终点坐标,通过预设的rrt算法,在所述安全运动区域内进行路径节点搜索,得到所述绝缘斗臂车的运动规划路径。
32、本申本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法,其特征在于,所述车体参数具体包括:车身长度、车身宽度、第一斗臂长度和第二斗臂长度,其中,所述第一斗臂长度为所述绝缘斗臂车停靠时斗臂的最大长度,所述第二斗臂长度为所述绝缘斗臂车停靠时斗臂的最小长度。
3.根据权利要求2所述的一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法,其特征在于,所述根据所述第一目标点的坐标信息与第一跨步距离,结合所述车体参数以及预设的碰撞检测逻辑进行路径扩散搜索,确定所述绝缘斗臂车在所述环境三维模型中的安全运动区域具体包括:
4.根据权利要求1所述的一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法,其特征在于,所述根据所述路径起点坐标和所述路径终点坐标,通过预设的RRT算法,在所述安全运动区域内进行路径节点搜索,得到所述绝缘斗臂车的运动规划路径具体包括:
5.根据权利要求4所述的一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法,其特征在于,所述距离判断逻辑的筛选过程具体包括:
6.根据权利要求1所述的一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法,其特征在于
7.根据权利要求6所述的一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法,其特征在于,所述通过预设的路径平滑处理逻辑,对所述运动轨迹路径进行平滑化处理具体包括:
8.一种绝缘斗臂车运动轨迹规划装置,其特征在于,包括:
9.一种绝缘斗臂车运动轨迹规划终端,其特征在于,包括:存储器和处理器;
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质保存有与权利要求1至7任意一项所述的绝缘斗臂车运动轨迹规划方法相对应的程序代码。
...【技术特征摘要】
1.一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法,其特征在于,所述车体参数具体包括:车身长度、车身宽度、第一斗臂长度和第二斗臂长度,其中,所述第一斗臂长度为所述绝缘斗臂车停靠时斗臂的最大长度,所述第二斗臂长度为所述绝缘斗臂车停靠时斗臂的最小长度。
3.根据权利要求2所述的一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法,其特征在于,所述根据所述第一目标点的坐标信息与第一跨步距离,结合所述车体参数以及预设的碰撞检测逻辑进行路径扩散搜索,确定所述绝缘斗臂车在所述环境三维模型中的安全运动区域具体包括:
4.根据权利要求1所述的一种绝缘斗臂车运动轨迹规划方法,其特征在于,所述根据所述路径起点坐标和所述路径终点坐标,通过预设的rrt算法,在所述安全运动区域内进行路径节点搜索,得...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡聪,杨鑫,邱明明,何文峰,刘超,吴慧峰,韩广超,李浩,田壮,张宇宣,时云月,姜大军,徐远科,
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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