[发明专利]用于隧道灯清洁的隧道灯具定位方法及系统

说明书

本发明提供的一种用于隧道灯清洁的隧道灯具定位方法，包括清洁车、设置于清洁车的机械臂以及设置于机械臂执行末端的清洁装置，所述隧道灯具定位方法包括如下步骤：S1.以设置在清洁车的双目摄像机采集隧道灯具的第一图像信息，并以双目摄像机所在位置为坐标原点建立三维直角坐标系，根据第一图像信息获取隧道灯具在三维坐标系中的坐标位置；S2.采集机械臂的各关节点的实际角度，并根据各机械臂的实际角度确定出机械臂的执行末端在三维坐标系中的位置参数；S3.根据隧道灯具在三维坐标系中的位置以及机械臂的执行末端的位置参数，根据该位置参数确定出机械臂的各关节点的旋转角度，根据旋转角度控制机械臂关节点的旋转将清洁装置与隧道灯具对准，控制机械臂动作将清洁装置与隧道灯具对准。

技术领域

本发明涉及隧道灯具清洁领域，尤其涉及一种用于隧道灯清洁的隧道灯具定位方法及系统。

背景技术

公路隧道是现代公路网中即为重要的通道，能够有效缩短两地的道路通行距离，并且能够改善道路通行环境，由于隧道具有光线密闭的特性(只有进出口具有自然光，而在隧道中段则完全没有光线)，因此，在隧道中一般分布有众多的照明灯具，由于隧道空气环境，隧道灯具的表面容易积尘，造成隧道灯随着使用时间的推移因为积尘而造成亮度不足，进而造成安全隐患。

在对隧道灯具的清洁中，传统方法采用脚手架，然后有人工站在脚手架上擦洗，这种方式由于脚手架的搭建以及脚手架的移动，从而造成效率低下，而且会阻碍交通的正常通行，即使在夜间施工，在交通枢纽的隧道中仍然会造成交通拥堵，更为重要的是存在严重的安全隐患。因此，随着技术的发展，人们逐渐采用机械的方式，在车辆上安装升降机，将人运送到灯具位置处进行擦洗，这在一定程度上提高了效率，但是效率仍然地下，虽然，现有技术中也提出了一些自动清洗装置，但是这些装置在人工操控下，人工将清洁装置与灯具进行对准，在清洁过程中清洁车需要停车清洗，从而使得清洗效率仍然得不到有效提高。

因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于隧道灯清洁的隧道灯具定位方法及系统，能够在清洁车不停车的条件下将清洁装置与隧道灯具位置进行对准，进而完成清洗，全程无需人工干预，能够有效提高隧道灯具的清洁效率，不会对交通通行造成大的干扰，而且能够避免传统技术中的安全隐患。

本发明提供的一种用于隧道灯清洁的隧道灯具定位方法，包括清洁车、设置于清洁车的机械臂以及设置于机械臂执行末端的清洁装置，所述隧道灯具定位方法包括如下步骤：

S1.以设置在清洁车的双目摄像机采集隧道灯具的第一图像信息，并以双目摄像机所在位置为坐标原点建立三维直角坐标系，根据第一图像信息获取隧道灯具在三维坐标系中的坐标位置；

S2.采集机械臂的各关节点的实际角度，并根据各机械臂的实际角度确定出机械臂的执行末端在三维坐标系中的位置参数；

S3.根据隧道灯具在三维坐标系中的位置以及机械臂的执行末端的位置参数，根据该位置参数确定出机械臂的各关节点的旋转角度，根据旋转角度控制机械臂关节点的旋转将清洁装置与隧道灯具对准。

进一步，步骤S2中，根据如下数学模型确定机械臂执行末端在三维坐标系的位置参数：

Xe＝m

Ye＝n

Ze＝α

β_e＝θ₂+θ₃+θ₄；

其中，Xe、Ye以及Ze分别为机械臂的执行末端在三维坐标系的X、Y和Z方向的坐标值，β_e为机械臂执行末端的姿态角，m、n和α分别为中间变量，其中：