[发明专利]一种带电作业机器人安全工作空间限定方法及系统

权利要求书

1.一种带电作业机器人安全工作空间限定方法，其特征在于：包括，

基于采集的机器人作业环境数据，构建环境模型；

对环境模型中的带电体进行识别和定位；

根据识别和定位结果，设定带电体和机器人之间的虚拟安全墙；过程为：基于带电体识别和定位结果，确定作业的配网线路类型；获取与配网线路类型匹配的虚拟安全墙设定规则；根据虚拟安全墙设定规则、带电体识别和定位结果，设定虚拟安全墙；其中，对不同配网线路进行建模，确定各配网线路的虚拟安全墙设置位置和设置形式，虚拟安全墙设置位置和设置形式构成虚拟安全墙设定规则；

采用机器人运动学算法将机器人运动限制在安全墙内。

2.根据权利要求1所述的一种带电作业机器人安全工作空间限定方法，其特征在于：构建环境模型的过程为，

采集的机器人作业环境的点云数据，将点云坐标统一到以机器人基坐标系为基准的世界坐标系下，构建环境模型。

3.根据权利要求1所述的一种带电作业机器人安全工作空间限定方法，其特征在于：对环境模型中的带电体进行识别和定位的过程为，

利用预训练的深度学习模型，对环境模型中的带电体进行匹配；

响应于匹配结果为导线，对导线进行拟合，求取中心线位置和方向，中心线位置和方向作为导线定位结果；

响应于匹配结果为绝缘子，使用框体包围绝缘子，求取框体空间坐标，框体空间坐标作为绝缘子定位结果。

4.根据权利要求1所述的一种带电作业机器人安全工作空间限定方法，其特征在于：虚拟安全墙将机器人工作空间分为安全区域、缓冲区域和停止区域。

5.根据权利要求4所述的一种带电作业机器人安全工作空间限定方法，其特征在于：采用机器人运动学算法将机器人运动限制在安全墙内的过程为，

A1）建立机器人运动学模型；

A2）根据机器人运动学模型，求取给定目标位置和姿态下各关节的转角以及各关节转角对应的关节位置；

A3）以虚拟安全墙作为约束条件，筛选关节转角，以机器人为参考，若所有筛选出的关节转角对应的关节位置均在停止区域内，则结束，否则转至步骤A4；

A4）在当前位置与目标位置之间按一定步长进行插补，得到插补点位置；

A5）在每个插补点位置，重复步骤A2和A3，获取机器人在工作空间内的运动轨迹；

A6）将运动轨迹发送到机器人，控制机器人完成作业。

6.一种带电作业机器人安全工作空间限定系统，其特征在于：包括，

环境模型构建模块：基于采集的机器人作业环境数据，构建环境模型；

识别定位模块：对环境模型中的带电体进行识别和定位；

虚拟安全墙设定模块：根据识别和定位结果，设定带电体和机器人之间的虚拟安全墙；过程为：基于带电体识别和定位结果，确定作业的配网线路类型；获取与配网线路类型匹配的虚拟安全墙设定规则；根据虚拟安全墙设定规则、带电体识别和定位结果，设定虚拟安全墙；其中，对不同配网线路进行建模，确定各配网线路的虚拟安全墙设置位置和设置形式，虚拟安全墙设置位置和设置形式构成虚拟安全墙设定规则；

控制模块：采用机器人运动学算法将机器人运动限制在安全墙内。

7.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于：所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至5所述的方法中的任一方法。

8.一种计算设备，其特征在于：包括，

一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至5所述的方法中的任一方法的指令。