[发明专利]一种机器人多摄像机实时融合系统及方法

说明书

本发明公开了一种机器人多摄像机实时融合系统及方法，包括：器人高空作业平台、通信模块和地面操控模块；机器人高空作业平台通过通信模块与地面操控模块通信；机器人高空作业平台包括高空作业平台本体以及固定在其上的摄像机组，所述摄像机组与地面操控模块内的VR头显进行通信；所述VR头显根据摄像机组采集到的配网带电作业机器人作业信息及作业环境信息，实时融合作业场景、操作场景图像，形成整个3D虚拟场景；同时，所述VR头显通过识别地面操控模块内的操作姿态信息，实现机械臂的运动控制。

技术领域

本发明涉及高压带电作业机器人领域，尤其一种机器人多摄像机实时融合系统及方法。

背景技术

配网带电作业机器人主要用于完成剥皮、带电断接引流线、异物清除、更换跌落保险、修枝、更换横担、更换变压器等作业任务，为了提高带电作业的自动化水平和安全性，减轻操作人员的劳动强度和强电磁场对操作人员的人身威胁，从80年代起，日本、西班牙、美国、加拿大、法国等国家先后开展了对带电作业机器人的研究。国内对于机器人多摄像机VR实时融合系统研究的机构较少，主要停留在理论研究阶段。

现有技术公开了一种基于虚拟现实的带电作业机器人遥操作方法，由于配网环境复杂且不规则，很难实现虚拟模型与现实的同步，存在精准度或远程视频同步问题，且电机机械臂取电困难且存在作业平台超重，使得绝缘升降机构颤动大。

由此可见，现有研究技术中高压带电作业机器人仍存在较大的技术缺失，此种现状已经严重制约着带电作业机器人在电网中的实际应用与推广。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种机器人多摄像机实时融合系统，该机器人系统采用多摄像机目标检测VR实时融合技术，基于双向力反馈的主从液压机械臂代替人工完成配电线路断接引线、清除异物、设备检修等作业任务。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

在一个或多个实施方式中公开的一种机器人多摄像机实时融合系统，包括：机器人高空作业平台、通信模块和地面操控模块；机器人高空作业平台通过通信模块与地面操控模块通信；

所述机器人高空作业平台包括高空作业平台本体以及固定在其上的摄像机组，所述摄像机组与地面操控模块内的VR头显进行通信；所述VR头显根据摄像机组采集到的配网带电作业机器人作业信息及作业环境信息，实时融合作业场景、操作场景图像，形成整个3D虚拟场景；同时，所述VR头显通过识别地面操控模块内的操作姿态信息，实现机械臂的运动控制。

进一步地，所述摄像机组包括：全景摄像机和多角度摄像机；所述全景摄像机和多角度摄像机配合使用，对配网带电作业机器人及作业环境进行全方位实时监控。

进一步地，所述摄像机组与自由伸缩单元连接，所述自由伸缩单元固定在高空作业平台本体上。

进一步地，所述机器人高空作业平台还包括：作业机械臂、绝缘支撑和绝缘冗余伸缩单元；所述作业机械臂与绝缘支撑固定连接，所述绝缘支撑与绝缘冗余伸缩单元连接；所述绝缘冗余伸缩单元固定在高空作业平台本体上。

进一步地，所述绝缘冗余伸缩单元包括：伺服阀、伸缩油缸和伸缩管套；通过伺服阀控制伸缩油缸伸缩，伸缩油缸一端与伸缩管套连接，伸缩管套固定在高空作业平台本体上。

进一步地，所述机器人高空作业平台还包括：机器人用可更换工具箱，所述机器人用可更换工具箱包括：智能剥皮器、智能扳手、智能断线钳以及遮蔽罩中的至少一种；所述机器人用可更换工具箱中的工具通过通信系统与地面操控模块进行通信。

进一步地，所述通信系统采用无线通信通道，实现地面操控模块与作业机械臂以及摄像机组与VR头显之间的通信。

进一步地，所述地面操控模块包括:可移动地面操控室，所述可移动地面操控室内分别设置机械臂力反馈式操作主手、VR头显以及可折叠伸缩得绝缘升降臂遥控器；