[发明专利]带电作业机器人及其控制方法

说明书

本发明涉及电力技术领域，具体提供一种带电作业机器人及其控制方法，旨在解决现有带电作业的机器人会对操作人员带来人身危险、工作效率低的问题。为此目的，本发明的带电作业机器人包括机器人平台、用于进行带电作业的带电作业机构、用于将机器人平台运输至作业现场的行走机构以及用于调整机器人平台的高度的升降机构。本发明的控制方法根据信息采集单元采集的带电作业单元的作业图像信息，带电作业单元的角度、角速度和角加速度数据以及预设带电作业任务来规划带电作业单元的带电作业轨迹。本发明根据具体工况来控制带电作业机器人进行带电作业，避免了对操作人员带来人身危险，提高了作业效率。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体提供一种带电作业机器人及其控制方法。

背景技术

目前，我国10kV配电网需要频繁带电作业操作。当前带电作业操作要求操作人员攀爬10kV电线杆或借助绝缘斗臂车进行作业，即带电作业。人工带电操作需要操作人员在高空、高压、强电磁场等极端危险环境下进行接线、解线等手工操作，劳动强度大，精神高度紧张，不仅给带电作业人员带来人身危险，而且完成作业效率低。

虽然国内已经研发多种类型带电作业机器人，但是，现有的带电作业机器人在带电作业的过程中，仍然需要操作人员在绝缘斗臂车的绝缘斗内、或者在绝缘斗外侧的机器臂升至带电作业线路的周边，仍然存在潜在的风险，会对操作人员带来人身危险。而且，现有的带电作业机器人是由操作人员现场控制，不能自主完成带电作业，较传统的人工作业方式更加降低了工作效率。

因此，本领域需要一种新的带电作业机器人及其控制方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有带电作业的机器人会对操作人员带来人身危险、工作效率低的问题，本发明提供了一种带电作业机器人，该带电作业机器人包括：机器人平台；带电作业机构，带电作业机构设置在机器人平台上，用于进行带电作业；行走机构，机器人平台设置在行走机构上，行走机构用于将机器人平台运输至作业现场；升降机构，升降机构设置行走机构上，用于调整机器人平台的高度。

在上述带电作业机器人的优选技术方案中，带电作业机构包括：带电作业单元，其用于进行带电作业；信息采集单元，其用于采集带电作业单元的作业图像；第一控制单元，其基于信息采集单元的采集结果以及预设带电作业任务来控制带电作业单元的带电作业轨迹。

在上述带电作业机器人的优选技术方案中，带电作业单元包括：至少两个机械臂，至少两个机械臂设置在机器人平台的两侧，用于进行带电作业。

在上述带电作业机器人的优选技术方案中，机械臂为六自由度结构，六自由度结构包括大臂、小臂、肩关节、肘关节和腕关节组件，大臂的第一端通过肩关节和机器人平台以转动的方式连接，以调整大臂的转动角度；小臂的第一端通过肘关节和大臂的第二端以转动的方式连接，以调整小臂的转动角度；腕关节组件和小臂的第二端以转动的方式连接，以调整腕关节组件的转动角度。

在上述带电作业机器人的优选技术方案中，腕关节组件包括腕俯仰关节、腕摇摆关节和腕旋转关节，腕俯仰关节和小臂的第二端以转动的方式连接，以调整腕摇摆关节的俯仰角度；腕摇摆关节和腕俯仰关节以转动的方式连接，以调整腕摇摆关节的摆动角度；腕旋转关节和腕摇摆关节以转动的方式连接，以调整腕旋转关节的转动角度。

在上述带电作业机器人的优选技术方案中，述机械臂还包括：正交旋转编码器，其用于采集肩关节、肘关节、腕俯仰关节、腕摇摆关节和腕旋转关节的角度、角速度和角加速度数据；驱动电机，其基于正交旋转编码器采集的角度数据驱动肩关节、肘关节、腕俯仰关节、腕摇摆关节和腕旋转关节运动。

在上述带电作业机器人的优选技术方案中，信息采集单元包括：摄像机，摄像机设置在至少两个机械臂之间，用于采集至少两个机械臂的作业场景图像；雷达，雷达可转动地设置在摄像机上，用于测量并标定作业对象的位置。