[实用新型]用于控制双机械臂柔性带电作业的系统

说明书

本实用新型属于电力技术领域，具体提供一种用于带电作业的机械臂控制系统。本实用新型旨在解决现有带电作业机器人无法柔性接触电力线而可能对电力线产生破坏的现象。本实用新型的用于控制双机械臂柔性带电作业的系统包括工控机和两个机械臂，机械臂的末端设置有检测单元，其中：检测单元用于确定电力线的待操作的电力线的特征点的位置信息；工控机用于根据所述位置信息确定机械臂的操作轨迹；以及用于根据位置信息确定机械臂在沿操作轨迹运动过程中的运动参数。这样的设置，实现机械臂对电力线的柔性接触，避免刚性机械臂损伤电力线，使得用于控制双机械臂柔性带电作业的系统的操作安全性大大增加，同时还保护了电力系统安全。

技术领域

本实用新型属于电力技术领域，具体提供一种用于控制双机械臂柔性带电作业的系统。

背景技术

目前，我国电网还有很多操作需要带电作业方式。当前带电作业方式要求不停电的情况下，操作人员攀爬带电杆塔或借助绝缘斗臂车进行作业。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下。

为了解决上述问题，研究并发明了带电作业机器人。带电作业机器人主要采用主从机械臂的遥控操作系统，作业人员通过遥控方式控制机械臂完成带电作业任务。该系统保障了操作人员的安全，但是由于机械臂通常采用具有绝缘层包裹的金属臂，属于刚性体，无法像人类手臂一样柔软采用柔性接触的方式接触电力线。因此，控制不当时，机械臂很可能对电力线产生破坏，从而带来危险。

相应地，本领域需要一种用于控制双机械臂柔性带电作业的系统来解决上述问题。

实用新型内容

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机器人无法柔性接触电力线而可能对电力线产生破坏的现象，本实用新型提供了一种用于控制双机械臂柔性带电作业的系统，所述系统包括工控机和两个机械臂，所述机械臂的末端设置有检测单元，其中：所述检测单元用于确定电力线的待操作的电力线的特征点的位置信息；所述工控机用于根据所述位置信息确定所述机械臂的操作轨迹；以及用于根据所述位置信息确定机械臂在沿所述操作轨迹运动过程中的运动参数。

在上述系统的优选技术方案中，所述检测单元包括：图像采集处理机构，其用于在待操作的电力线为静止状态的情形下获取待操作的电力线的图像数据、根据所述图像数据建立所述待操作的电力线的模型并根据所述模型标注出特征点；测距机构，设置于所述图像处理机构的上方，其用于测量所述特征点与所述机械臂的末端之间的距离。

在上述系统的优选技术方案中，所述检测单元包括：图像采集处理机构，其用于在待操作的电力线为振动状态的情形下获取待操作的电力线的图像数据、根据所述图像数据建立所述待操作的电力线的模型、根据所述模型标注出振动状态中的极限位置特征点并根据所述极限位置特征点确定特征点；以及测距机构，设置于所述图像处理机构的上方，其用于测量所述特征点与所述机械臂的末端之间的距离。

在上述系统的优选技术方案中，所述系统包括机器人平台，所述机械臂包括肩关节、大臂、肘关节、小臂和腕关节组组，其中，所述大臂的一端通过所述肩关节以可活动的方式设置于所述机器人平台上，所述小臂的一端通过所述肘关节以可活动的方式与所述大臂的另一端连接，所述腕关节组以可活动的方式与所述小臂的另一端连接，其中，所述图像采集处理机构和所述测距机构设置于所述腕关节组组。

在上述系统的优选技术方案中，所述腕关节组组包括腕俯仰关节、腕摇摆关节和腕旋转关节，其中，所述腕俯仰关节与所述小臂的端部连接，所述腕摇摆关节与所述腕俯仰关节连接，所述腕旋转关节与所述腕摇摆关节连接，所述图像采集处理机构和所述测距机构设置于所述腕摇摆关节。

在上述系统的优选技术方案中，所述机械臂的各关节均设置有正交旋转编码器和驱动电机，其中，所述正交旋转编码器用于采集各个关节的角度数据，所述驱动电机用于控制各关节的运动。