[发明专利]变电站带电检修作业机器人绝缘臂位姿控制系统及方法

权利要求书

1.一种变电站带电检修作业机器人绝缘臂位姿控制系统，该变电站设备带电检修维护作业机器人包括移动底盘、绝缘伸缩臂和作业工具，所述绝缘伸缩臂安装于所述移动底盘上，所述作业工具设置于所述绝缘伸缩臂的末端，其特征是：包括手持遥控终端、第一信号传送模块、机器人本体控制器、第二信号传送模块、工具控制器、机器人轴运动控制模块、智能控制模块以及第三信号传送模块，所述手持遥控终端用于对所述机器人进行遥控操作，该手持遥控终端发出控制信号并通过所述第一信号传送模块将该控制信号传送至所述机器人本体控制器；

所述机器人本体控制器相应发送控制指令至所述工具控制器与所述机器人轴运动控制模块，该工具控制器用以控制所述作业工具的作业，该机器人轴运动控制模块则用以控制所述机器人的各轴的运转，其中，所述机器人本体控制器通过所述第二信号传送模块传送所述控制指令于所述工具控制器；

所述智能控制模块用以对采集所述机器人作业状态数据，并通过所述第三信号传送模块与所述机器人本体控制器实现数据交互；

通过采集控制机器人本体移动底盘和绝缘伸缩臂的相对位置、角度以及作业工具与待作业设备的距离，结合所述作业状态数据，对机器人本体移动底盘和绝缘伸缩臂进行姿态的调整。

2.如权利要求1所述的一种变电站带电检修作业机器人绝缘臂位姿控制系统，其特征是：所述带电检修机器人，包括带电检修机器人本体，具体包括移动机构，设置于移动机构上的底盘，用于支撑底盘的支腿，设置于底盘上的绝缘伸缩臂，设置于绝缘臂伸缩上的小飞臂，搭载于小飞臂上的作业工具，所述带电检修机器人上设置有多个传感器，具体包括设置在绝缘臂上的用于测量绝缘臂的伸缩长度的激光测距传感器，用于测量泄漏电流的泄漏电流传感器，测量绝缘臂旋转角度的编码器，测量工具与变电站设备距离的超声波传感器，测量底盘倾角的倾角传感器，以及测量绝缘臂位置的接近开关。

3.如权利要求1所述的一种变电站带电检修作业机器人绝缘臂位姿控制系统，其特征是：所述机器人本体控制器对各个传感器进行优先级的划分，配置泄漏电流传感器具有最高的优先级，其次是超声波传感器、倾角传感器和编码器，优先级最低的传感器为激光传感器和视觉传感器；在执行器中，绝缘臂动作执行器具有最高的优先级，其次是作业工具，优先级最低的执行器是底盘驱动和支腿控制执行器；

任一执行器优先级乘以其关联执行器的优先级，通过判定优先级决定各个动作结构的动作先后顺序，根据其判定优先级控制其对应执行器动作。

4.如权利要求1所述的一种变电站带电检修作业机器人绝缘臂位姿控制系统，其特征是：实时检测机器人整机泄漏电流值以及对应部位与变电站设备的距离，当泄漏电流值超出安全值，机器人整机所有动作将停止；当与变电站设备的距离超出安全值时，对应部位的绝缘伸缩臂将停止作业。

5.如权利要求1所述的一种变电站带电检修作业机器人绝缘臂位姿控制系统，其特征是：依次检测机器人的泄漏电流值、与变电站设备的距离值、绝缘臂转角值和底盘倾角值，按照先后顺序对上述数据进行判断，各数据均处于正常范围时，依次进行相应的作业。

6.如权利要求1所述的一种变电站带电检修作业机器人绝缘臂位姿控制系统，其特征是：所述智能控制模块包括智能控制器以及激光定位装置，所述激光定位装置安装于所述绝缘伸缩臂的末端，该激光定位装置采用面扫描方式进行机器人作业平面内所述作业工具与被作业变电站设备间的距离信息的采集；所述智能控制器连接所述激光定位装置，以控制所述激光定位装置进行所述距离信息的采集；

或，所述智能控制模块还包括工业摄像机，所述工业摄像机安装于所述绝缘伸缩臂的末端，该工业摄像机对所述机器人作业进行实时视频数据采集，所述智能控制器连接于所述工业摄像机，以控制所述工业摄像机进行所述数据采集。