System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种作业机器人的控制方法及作业机器人技术_技高网

一种作业机器人的控制方法及作业机器人技术

技术编号:40349956 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-09 14:33
本发明专利技术公开了一种作业机器人的控制方法及作业机器人,包括:根据视觉感知系统和作业任务获取作业现场的点云模型,并根据所述作业任务确定作业目标,所述点云模型包括三维空间坐标;根据作业目标、作业任务的类型和对应的作业规范确定作业流程,并根据所述点云模型和所述作业流程开始仿真运动,根据仿真运动的结果存储所述作业流程;获取实时场景信息和实时场景点云模型,根据所述实时场景信息匹配第一作业流程文件和对应的第一点云模型,对所述实时场景点云模型和第一点云模型进行自动配准,以控制机器人进行作业。本发明专利技术通过根据作业流程文件控制机器人进行作业,避免由于电力作业场景复杂而导致的实时操作难度高,效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及户外作业机器人,尤其涉及一种作业机器人的控制方法及作业机器人


技术介绍

1、当前带电作业主要依靠人员登高并临近带电体进行作业,人身伤害风险高、作业标准化水平低,机器人应用为解决带电作业人身伤害风险提供了有效实施方式。但是,电网现场环境复杂、带电设备多样,误入作业区域、误触带电体都会导致电力设备故障,如何保证机器人正确、安全的作业是该类产品实用化的关键。同时,电力设备多处于户外、山区、田野、街道,环境多样,地面环境多样、电力杆塔结构多样,单纯依靠传统的勘察手段,难以判断机器人的结构是否合适当前场景作业。

2、现有的作业机器人远程控制方法,通过获取作业模型,从而将作业机器人移动至作业点中,并根据作业机器人的实时动作和位置信息规划作业轨迹,虽然可避免操作人员接近带电体进行作业,但由于电力作业种类多、流程多,作业机器人的实时动作和位置信息不可预知,容错性较低,实时控制的难度较大,人力成本高,要求操作人员有较高的技术水平,导致机器人的作业效率低。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种作业机器人的控制方法及作业机器人,以解决现有作业机器人控制方法中,由于电力作业种类多、流程多,作业机器人的实时动作和位置信息不可预知,实时控制的难度较大,人力成本高,机器人的作业效率低的技术问题。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术实施例提供了一种作业机器人的控制方法,包括:根据视觉感知系统和作业任务获取作业现场的点云模型,并根据所述作业任务确定作业目标,所述点云模型包括三维空间坐标;

3、根据作业目标、作业任务的类型和对应的作业规范确定作业流程,并根据所述点云模型和所述作业流程开始仿真运动,根据仿真运动的结果存储所述作业流程;

4、获取实时场景信息和实时场景点云模型,根据所述实时场景信息匹配第一作业流程文件和对应的第一点云模型,对所述实时场景点云模型和第一点云模型进行自动配准,以控制机器人进行作业。

5、本专利技术通过预先采集作业现场的点云文件并进行仿真运动,从而形成作业流程文件,以根据作业流程文件控制机器人进行作业,通过作业的实时点云文件和预采集点云文件进行自动配准,避免根据实时位置信息和动作规划作业轨迹,提高作业机器人的适应性,提高机器人部署效率低。并且,通过根据已形成的作业流程文件控制机器人进行作业,避免由于电力作业场景复杂而导致的实时操作难度高,效率低的问题。

6、进一步的,所述根据作业目标、作业任务的类型和对应的作业规范确定作业流程,包括:

7、将所述点云模型导入机器人作业仿真系统,根据各个作业目标确定子任务对应的动作轨迹规划;

8、根据所述子作业任务对应的轨迹规划、作业任务的类型和对应的作业规范确定作业流程。

9、进一步的,所述根据各个作业目标确定子任务对应的动作轨迹规划,具体为:

10、根据各个作业目标将所述作业任务划分为若干个子任务,所述子任务包括机器人模型的空间坐标;

11、根据各个作业目标的位姿坐标、环境状态和作业空间确定机器人的位姿坐标;

12、根据所述机器人的位姿坐标和运动规划算法确定各个子任务对应的动作轨迹规划。

13、进一步的,所述根据所述机器人的位姿坐标和运动规划算法确定各个子任务对应的动作轨迹规划,具体为:

14、根据预制的点云目标感知和定位算法对各个作业目标进行定位,获取各个作业目标的位置信息;

15、根据第一运动规划算法和所述各个作业目标的位置信息计算各个作业目标的位姿参数,并生成各个子任务的机器人模型的动作轨迹规划。

16、进一步的,在所述根据所述点云模型和所述作业流程开始仿真运动之前,还包括:

17、根据作业目标和点云模型确定作业车型号和对应的作业车模型;

18、根据所述点云模型和作业目标的空间分布确定所述作业车模型的第一放置点;所述第一放置点为所述作业车模型的底盘放置点;

19、将所述作业车模型放置在所述第一放置点上,并记录所述作业车模型的底盘坐标信息;

20、根据第二运动规划算法计算作业车模型的绝缘臂在不同作业点间移动的动作规划,并生成作业车动作序列数据。

21、进一步的,所述根据所述点云文件和作业车模型开始仿真运动,并根据仿真时序形成作业流程文件,包括:

22、根据所述机器人动作序列数据和所述作业车动作序列数据分别控制所述机器人模型和作业车模型开始仿真运动;

23、根据所述机器人模型的轮廓坐标和点云模型中的空间坐标,判断所述机器人本体结构于点云模型是否发生碰撞;并根据判断结果形成作业流程文件。

24、进一步的,所述根据所述机器人模型的轮廓坐标和点云模型中的空间坐标,判断所述机器人本体结构于点云模型是否发生碰撞;并根据判断结果形成作业流程文件,包括:实时获取所述机器人模型的轮廓在三维空间中的曲面坐标和点云模型中的空间坐标,并判断所述曲面坐标是否包含所述空间坐标;

25、若不包含,则未发生碰撞,则按照仿真时序依次导出选择的所有作业目标信息,生成作业流程文件;所述作业目标信息包括相对位置坐标、作业动作类别、作业任务名称、点云采集地点的杆塔双重编号。

26、进一步的,所述对所述实时场景点云模型和第一点云模型进行自动配准,以控制机器人进行作业,包括:

27、根据机器人的激光雷达获取实时场景点云模型,根据深度学习算法自动配准所述实时场景点云模型和第一点云模型,并实时反馈配准结果;

28、获取第一作业流程文件中的作业流程和动作,根据所述配准结果和所述作业流程和动作控制所述机器人和作业车进行作业。

29、第二方面,本专利技术提供了一种作业机器人,应用所述的作业机器人的控制方法进行作业;

30、所述作业机器人包括点云配准模块相应接口,所述点云配准模块相应接口可接入外置存储设备。

31、第三方面,本专利技术提供了一种计算机设备,包括:处理器、通信接口和存储器,所述处理器、所述通信接口和所述存储器相互连接,其中,所述存储器存储有可执行程序代码,所述处理器用于调用所述可执行程序代码,执行所述的作业机器人的控制方法。

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【技术保护点】

1.一种作业机器人的控制方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述根据作业目标、作业任务的类型和对应的作业规范确定作业流程,包括:

3.如权利要求2所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述根据各个作业目标确定子任务对应的动作轨迹规划,具体为:

4.如权利要求3所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述根据所述机器人的位姿坐标和运动规划算法确定各个子任务对应的动作轨迹规划,具体为:

5.如权利要求4所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,在所述根据所述点云模型和所述作业流程开始仿真运动之前,还包括:

6.如权利要求5所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述根据所述点云模型和所述作业流程开始仿真运动,根据仿真运动的结果存储所述作业流程,包括:

7.如权利要求6所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述根据所述机器人模型的轮廓坐标和点云模型中的空间坐标,判断所述机器人本体结构于点云模型是否发生碰撞;并

8.如权利要求7所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述对所述实时场景点云模型和第一点云模型进行自动配准,并生成配准旋转矩阵,根据所述配准旋转矩阵控制机器人进行作业,包括:

9.一种作业机器人,其特征在于,应用如权利要求1至8任一项所述的作业机器人的控制方法进行作业;

10.一种计算机设备,包括:处理器、通信接口和存储器,所述处理器、所述通信接口和所述存储器相互连接,其中,所述存储器存储有可执行程序代码,所述处理器用于调用所述可执行程序代码,执行如权利要求1至8任一项所述的作业机器人的控制方法。

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【技术特征摘要】

1.一种作业机器人的控制方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述根据作业目标、作业任务的类型和对应的作业规范确定作业流程,包括:

3.如权利要求2所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述根据各个作业目标确定子任务对应的动作轨迹规划,具体为:

4.如权利要求3所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述根据所述机器人的位姿坐标和运动规划算法确定各个子任务对应的动作轨迹规划,具体为:

5.如权利要求4所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,在所述根据所述点云模型和所述作业流程开始仿真运动之前,还包括:

6.如权利要求5所述的作业机器人的控制方法,其特征在于,所述根据所述点云模型和所述作业流程开始仿真运动,根据仿真运动的结果存...

【专利技术属性】
技术研发人员:王杨张晓晔苏启奖吴晖黎子洋曾琦郭俊杰谭金
申请(专利权)人:南方电网电力科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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