CN111482944A - 一种自动挂拆接地线机器人系统及其控制方法 - Google Patents

一种自动挂拆接地线机器人系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111482944A
CN111482944A CN202010326278.3A CN202010326278A CN111482944A CN 111482944 A CN111482944 A CN 111482944A CN 202010326278 A CN202010326278 A CN 202010326278A CN 111482944 A CN111482944 A CN 111482944A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arm
joint
telescopic
lifting mechanism
mechanical arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010326278.3A
Other languages
English (en)
Inventor
鲁守银
周大鹏
李健
王振利
陈强
慕世友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Jianzhu University
Original Assignee
Shandong Jianzhu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Jianzhu University filed Critical Shandong Jianzhu University
Priority to CN202010326278.3A priority Critical patent/CN111482944A/zh
Publication of CN111482944A publication Critical patent/CN111482944A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/005Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on endless tracks or belts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00Arms
    • B25J18/02Arms extensible
    • B25J18/025Arms extensible telescopic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本公开提出了一种自动挂拆接地线机器人系统及其控制方法,通过位置自动识别,机器人各个机构的状态识别和动作互锁,实现在带电状态下接地线的自动挂拆,解放人力,提高接地线挂拆工作的安全性和效率。技术方案为:机器人系统,包括行走机构、支撑机构、升降机构和机械臂,机械臂的基座安装在升降机构的调平平台上,升降机构通过第一回转关节与行走机构相连,支撑机构设置在行走机构的两侧;还包括设置在机器人机身的控制单元,控制单元分别与行走机构、支撑机构、升降机构和液压机械臂机构连接,所述控制单元用于控制升降机构和机械臂的动作互锁。

Description

一种自动挂拆接地线机器人系统及其控制方法
技术领域
本公开涉及机器人控制相关技术领域,具体的说,是涉及一种自动挂拆接地线机器人系统及其控制方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息,并不必然构成在先技术。
高压输电线路是电力系统的主要组成部分,其工作情况关乎供电的安全性,稳定性及可靠性,因此输电线路的检修与维护显得尤为重要。在对输电线路进行检修与维护之前挂接地线是必备的操作步骤。发明人发现,目前国内输电线路接地线挂接任务大多依赖人工挂接,包括利用操作杆挂接或者直接人工挂接;由于接地线悬挂点的位置一般较高,同时接地线都较长、截面积大,自重大,人工利用操作杆在地面直接进行挂接地线工作,往往因为操作杆的刚性不足,挂接工作困难;又或者是使用高空作业车将作业人员送至设备顶部挂地线,这种方式也存在效率低,耗时长,所需人员多,危险性大的缺点。现有的挂接装置一般是提供挂拆接地线的专用工具,其本质还是离不开人工直接进行作业。
发明内容
本公开为了解决上述问题,提出了一种自动挂拆接地线机器人系统及其控制方法,通过作业目标位置自动识别,机器人各个机构的状态识别和动作互锁,实现在带电状态下接地线的自动挂拆,解放人力,提高接地线挂拆工作的安全性和效率。
为了实现上述目的,本公开采用如下技术方案:
本公开的第一方面提供了一种自动挂拆接地线机器人系统,包括行走机构、支撑机构、升降机构和机械臂,机械臂的基座安装在升降机构的调平平台上,升降机构通过第一回转关节与行走机构相连,支撑机构设置在行走机构的两侧;
还包括设置在机器人机身的控制单元,控制单元分别与行走机构、支撑机构、升降机构和液压机械臂机构连接,所述控制单元用于控制升降机构和机械臂的动作及其二者之间的动作联动互锁。
本公开的第二方面提供了一种自动挂拆接地线机器人的控制方法,包括如下步骤:
获取机器人周围工作环境影像数据发送至上位机,以使上位机对周围工作环境影像识别获取作业目标位置并规划移动路径;
调整行走机构的底盘处于水平状态;
获取机械臂的各个关节的角度,判断是否处于运输姿态,并调整机械臂为运输姿态;
获取移动路径,按照升降机构内部的互锁逻辑以及移动路径,控制升降机构的各个伸缩臂伸缩、调整第一回转关节、主臂俯仰关节及伸缩臂俯仰关节的角度,将机械臂运送至作业位置;
获取调平平台的角度并调平平台调平,获取机械臂周围工作环境影像数据发送至上位机,以使上位机对周围工作环境影像识别获取作业目标位置并规划机械臂的作业路径;
获取机械臂的作业路径,控制机械臂按照作业路径控制机械臂动作,完成接地线的挂拆。
与现有技术相比,本公开的有益效果为:
(1)本公开通过在升降机构和液压机械臂机构之间设置调平平台,给机械臂挂拆接地线提供了标准参考面,提高挂拆操作的准确性,从而提高挂拆操作的安全性和可靠性。
(2)机器人的控制方法通过检测机器人升降机构和液压机械臂结构的动作状态,对二者的动作实现互锁,控制升降机构和机械臂控制伸出范围在安全的范围内,可以进一步提高挂拆操作的安全性。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的限定。
图1是根据一个或多个实施方式的机器人系统的框图;
图2是本公开实施例2的控制方法流程图;
图3是本公开实施例1机器人结构示意图;
图4是本公开实施例1的主臂俯仰关节的细部结构图;
图5是本公开实施例1的调平关节细部结构图;
其中:1、履带,2、支腿,3、支腿油缸,4、回转基座,5、俯仰油缸,6、第一伸缩臂、7、第二伸缩臂,8、第三伸缩臂9、大臂、10、小臂,11、手爪,12、腰部,13、液压基座,14、调平平台,14-1、固定座,14-2、平板,15、调平油缸,16-1、第一支撑臂,16-3、第二支撑臂,16-2、固定轴,17、第一连杆,18、第二连杆,19、主臂。
具体实施方式:
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。
实施例1
在一个或多个实施方式中公开的技术方案中,如图1和3所示,一种自动挂拆接地线机器人系统,包括行走机构、支撑机构、升降机构和机械臂,机械臂的基座安装在升降机构的调平平台14上,升降机构通过第一回转关节与行走机构相连,支撑机构设置在行走机构的两侧;
还包括设置在机器人机身的控制单元,控制单元分别与行走机构、支撑机构、升降机构和机械臂机构连接,所述控制单元用于控制升降机构和机械臂的动作及其二者之间的动作联动互锁。
本实施例通过在升降机构和液压机械臂机构之间设置调平平台14,给机械臂挂拆接地线提供了标准参考面,提高挂拆操作的准确性,从而提高挂拆操作的安全性和可靠性。控制单元通过检测机器人升降机构和液压机械臂结构的动作状态,对二者的动作实现互锁,控制升降机构和机械臂控制伸出范围在安全的范围内,可以进一步提高挂拆操作的安全性。
可选的,机械臂为多自由度液压机械臂,包括液压基座13、腰部12、大臂9、小臂10和手爪11,腰部12通过腰部回转关节与基座13相连,大臂9通过大臂俯仰关节与腰部12相连,小臂10通过小臂俯仰关节与大臂9相连,手爪11通过手爪旋转关节与小臂10相连。机械臂可以采用液压机械臂,通过液压缸输出机械臂各个部分的动作驱动力。
在一些实施例中,升降机构包括依次连接的回转基座4、主臂19、第一伸缩臂6、第二伸缩臂7和第三伸缩臂8,为了保证绝缘强度,不少于2节伸缩臂的杆件采用绝缘材料制造。其中,调平平台14通过调平关节和第三伸缩臂8相连,第一伸缩臂6通过伸缩臂俯仰关节与主臂19连接,主臂19通过主臂俯仰关节和回转基座4相连,回转基座4通过第一回转关节和行走机构相连。
可选的,如图5所示,调平平台14包括相对固定连接的平板14-2和固定座14-1,可以采用不锈钢材质,包括连接调平关节和基座13的固定点,所述基座13通过固定点固定设置在平板的平面上。
可实现的,调平关节包括第一连杆17、第二连杆18以及调平油缸15,第一连杆17、第二连杆18分别与调平平台14和第三伸缩臂8铰接,调平油缸15固定连接调平平台14和第三伸缩臂8活动端。
第一伸缩臂6、第二伸缩臂7和第三伸缩臂8可以为依次变细并变短的伸缩臂,可以减少机械臂末端的力矩,设置为多节的结构可以实现升降机构的灵活性。本实施例的第一伸缩臂可伸缩的长度最长,实现大距离的调节,末端的第二伸缩臂7和第三伸缩臂8可以实现小距离调节和方向的调整。设置为多节的结构可以实现有足够大的活动空间,收回时足够短,便于运输;设置为三个伸缩臂仅仅是示例,可以设置的伸缩臂的数量可以增减,可以理解的设置的节数少,可以降低成本。
大臂俯仰关节、小臂俯仰关节、主臂俯仰关节、伸缩臂俯仰关节均属于俯仰关节,使得连接俯仰关节的两个机构可以在竖直面以俯仰关节为支点相对转动,以获得不同两个机构的相对夹角状态。
俯仰关节的动作可以通过液压系统提供关节动作的动力,在主臂俯仰关节上设置俯仰油缸5,所述俯仰油缸5与俯仰关节的两端连接。
优选的,如图4所示,为本实施例主臂俯仰关节的细部结构图,俯仰关节包括第一支撑臂16-1、第二支撑臂16-3和固定轴16-2,第一支撑臂16-1和第二支撑臂16-3一端通过固定轴16-2铰接,第一支撑臂16-1和第二支撑臂16-3的活动端通过俯仰油杆5连接。
腰部回转关节、第一回转关节、手爪旋转关节均属于旋转关节,通过旋转关节使得连接旋转关节的两个机构中其中一个机构可以相对于另一个机构旋转,旋转关节可以采用液压马达驱动。
具体的,第一伸缩臂6、第二伸缩臂7、第三伸缩臂8其中实现伸缩的结构可以为电动推杆或者液压缸。
为提高接地线挂拆过程的安全性,所述主臂19和第一伸缩臂6采用绝缘材料,在进行接地线挂拆作业时,为了绝缘保障,第一伸缩臂6处于完全伸出的状态,第一伸缩臂6长度最长,使得机械臂接触的带电导线与机器人第一伸缩臂6下面连接的机器人机体部分实现可靠绝缘。
在一些实施例中,支撑机构包括四个支腿2,分为左右两组,分别安装在行走机构的左右两侧,每个支腿2分别通过铰接机构和液压油缸,与行走机构相连。行走机构行走过程中支腿2撑起,在某个位置长时间停留可以将支腿2放下支地,实现机器人的稳定放置。
支撑关节可以为折叠关节,由液压油缸驱动,可以通过液压控制支腿的2的收放,设置支腿油缸3,所述支腿油缸3与支腿2连接,通过支腿油缸3提供液压力控制支腿2的动作。
可选的,行走机构可以采用履带式移动底盘结构,可以包括底盘、履带架、左右行走马达和履带1,可实现多种复杂路况环境下的无障碍移动,为挂拆接地线工作提供支撑。具体的,可以在底盘的两侧设置支腿2,底盘的一端设置第一回转关节,通过第一回转关节连接回转基座4。
在一些实施例中,控制单元可以包括:
视觉识别模块,安装于机器人机身,用于检测机器人的工作环境;
驱动控制模块,安装于机器人的底盘上,用于控制机械臂、升降机构、支撑机构和行走机构的动作;驱动控制模块的驱动机构可以采用液压动力驱动或者电驱动。
检测模块,用于检测机器人各个部分的动作状态。
主控器,视觉识别模块、驱动控制模块、检测模块分别通过通讯模块与主控器相连。主控器控制根据检测模块检测的数据控制所述驱动控制模块实现机器人动作。
进一步地,所述视觉识别模块包括安装于所述机器人的无线收发器、第一摄像头和第二摄像头,两个摄像头分别用于获取机器人手抓11周围和车体周围的环境信息,且第一摄像头和第二摄像头均通过无线收发器与上位机连接,上位机与所述的主控器连接,无线收发器用来将摄像头拍摄到的画面传输到上位机,以使得上位机完成进一步的图像处理识别。可选的,第一摄像头设置在机械臂上,第二摄像头设置底盘上。
上位机进行图像识别并规划机器人机械臂末端的移动轨迹。图像处理识别通过特征提取识别物体是否为障碍物,根据提取的特征确定障碍物在机器人坐标系的坐标,根据坐标位置规划机械臂末端的移动轨迹。图像处理识别物体可以采用现有的各种图像处理方法,图像识别可以是本领域技术人员能够实现的,比如:利用深度学习的神经网络技术、或者图像与数据库中存储的图像样本进行匹配等方式。这些方式能够在大量的图片或视频数据中,自动识别出物体类型及位置。
可实现的,检测模块可以包括:
水平检测模块,安装于调平平台14或/和行走机构的底盘上,用于检测调平平台14和底盘是否水平;
角度检测模块,安装于升降机构和机械臂的各个关节,用于检测升降机构和机械臂各个关节的角位移,测量角度范围可以在-90~90°;
倾角传感模块,安装于第一伸缩臂6和主臂上,用于测量伸缩臂和主臂的俯仰角度,测量范围可以设置为0~65°;
位移传感模块,安装于第三伸缩臂8,用于测量伸缩臂的伸缩长度;
力传感模块,安装与手爪内侧,用于检测专用接地线工具的夹持力度,或者安装于支腿2,用于测量支腿2的支撑力。
具体的,水平检测模块、倾角传感模块可以分别采用倾角传感器。角度检测模块可以采用角位移传感器。位移传感模块可以采用高度传感器、位移传感器或者采用测距仪,可以为红外测距装置和激光测距装置等。力传感模块可以为设置在手爪11内侧的压力传感器。
由所述角度检测模块检测到的各个关节的角度、位移传感器检测到的伸缩臂的伸缩长度和倾角传感器检测到的伸缩臂的俯仰角度通过所述通信模块发送到主控器,再由主控器控制所述驱动模块实现机器人动作。
进一步的,驱动控制模块,用于控制升降机构的内部动作互锁,具体可以为,升降机构的伸缩臂的伸缩动作、所述第一回转关节的回转动作与所述伸缩臂俯仰关节的俯仰动作两两之间的互锁:
1)第一回转关节回转角度在设定的回转角度范围内,升降机构的伸缩臂才可执行伸缩动作;相对的,伸缩臂的伸长长度在设定的伸缩长度范围内,所述第一回转关节才可执行回转动作。
2)伸缩臂的伸长长度在设定的伸缩长度范围内,伸缩臂俯仰关节才可执行俯仰动作,相对的,伸缩臂俯仰关节的角度在设定的伸缩臂俯仰关节俯仰角度范围内,伸缩臂才可执行伸缩动作;
3)第一回转关节回转角度在设定的回转角度范围内,伸缩臂俯仰关节才可执行俯仰动作,相对的,伸缩臂俯仰关节的角度在设定的伸缩臂俯仰关节俯仰角度范围内,第一回转关节才可执行回转动作。
进一步的,驱动控制模块,用于控制升降机构和机械臂的动作互锁,具体可以为:在机械臂机构的运输姿态时,升降机构才可执行升降机构中伸缩臂的伸缩动作、第一回转关节的回转动作和伸缩臂俯仰关节的俯仰动作。相对的,在所述升降机构的调平平台为水平状态下,机械臂的各个关节才可执行其动作。
运输姿态为机器人将接地线运送至相应的高度的动作姿态,可选的,运输姿态,可以如图3所示,机械臂的腰部回转关节的回转角度为0°,大臂俯仰关节俯仰角度为90°,小臂俯仰关节俯仰角度为0°,本实施例的俯仰角度是以关节连接的两个臂的相对角度,如小臂俯仰关节俯仰角度为0°为小臂与大臂的夹角为0°。
进一步的,在机械臂工作执行挂拆接地线过程中,升降机构的第一伸缩臂6处于全部伸出状态,使得机器人的机身与地线之间的绝缘距离足够,以保证绝缘等级,可选的,升降机构的伸缩俯仰关节必须在第一伸缩臂6抬起设定角度时才可以实现伸出动作,或者在伸缩臂与地面保持设定角度时,必须保证第一伸缩臂6处于收回状态。
实施例2
一种自动挂拆接地线机器人的控制方法,如图2所示,该方法在主控制器中实现,包括如下步骤:
步骤1:获取机器人周围工作环境影像数据发送至上位机,以使上位机对周围工作环境影像识别获取作业目标位置并规划移动路径;
步骤2:调整行走机构的底盘处于水平状态;
步骤3:获取机械臂的各个关节的角度,判断是否处于运输姿态,并调整机械臂为运输姿态;
步骤4:获取移动路径,按照升降机构内部的互锁逻辑以及移动路径,控制升降机构的各个伸缩臂伸缩、调整第一回转关节、主臂俯仰关节及伸缩臂俯仰关节的角度,将机械臂运送至作业位置;
步骤5:获取调平平台的角度并调平平台调平,获取机械臂周围工作环境影像数据发送至上位机,以使上位机对周围工作环境影像识别获取作业目标位置并规划机械臂的作业路径;
步骤6:获取机械臂的作业路径,控制机械臂按照作业路径控制机械臂动作,完成接地线的挂拆。
本实施例通过底盘的调平和机械臂连接的调平平台14的调平操作,可以在标准空间坐标系内执行升降机构的升降操作和机械臂的挂拆操作,能够提高接近目标位置的准确性和机械臂进行挂拆操作动作的准确性。同时在升降机构和机械臂的动作上设置了互锁逻辑,提高装置动作过程的安全性。
可以理解的,在步骤1之前还包括开机自检的步骤,检测各个线路连接是否有异常,各个模块是否开启等。当检测到线路异常可进行报警提示。
步骤2中获取机器人周围的环境影像数据,可以采用设置在底盘上的第二摄像头采集的摄像数据,可采集从机器人机身至目标区域可以经过位置的图像信息,包括音视频数据和图像数据,也可以采集全景图像。
步骤3中,可以通过角度检测模块设置在机械臂上的角度传感器检测机械臂各个关节的角位移,判断机械臂的姿态,若系机械臂未处于运输姿态,则主控器可以向所述机械臂的驱动控制模块发送控制信息,将机械臂自动调整为运输姿态。
其中步骤3将机械臂自动调整为运输姿态,实现机械臂与升降机构的互锁控制,在在机械臂机构的运输姿态时,升降机构才可执行升降机构中伸缩臂的伸缩动作、第一回转关节的回转动作和伸缩臂俯仰关节的俯仰动作。提高动作的安全性及挂拆效率,避免空操作。
步骤4中,升降机构动作,通过第一伸缩臂6、第二伸缩臂7和第三伸缩臂8将机械臂运送至作业位置。升降机构内部的互锁逻辑包括:升降机构的伸缩臂的伸缩动作、第一回转关节的回转动作与所述伸缩臂俯仰关节的俯仰动作两两之间的互锁:
1)第一回转关节回转角度在设定的回转角度范围内,升降机构的伸缩臂才可执行伸缩动作;相对的,伸缩臂的伸长长度在设定的伸缩长度范围内,所述第一回转关节才可执行回转动作。
2)伸缩臂的伸长长度在设定的伸缩长度范围内,伸缩臂俯仰关节才可执行俯仰动作,相对的,伸缩臂俯仰关节的角度在设定的伸缩臂俯仰关节俯仰角度范围内,伸缩臂才可执行伸缩动作;
3)第一回转关节回转角度在设定的回转角度范围内,伸缩臂俯仰关节才可执行俯仰动作,相对的,伸缩臂俯仰关节的角度在设定的伸缩臂俯仰关节俯仰角度范围内,第一回转关节才可执行回转动作。
可选的,步骤5中,可以通过所述水平检测模块检测调平平台是否处于水平状态,若调平平台未处于水平状态,则由主控器向调平平台控制模块发送控制信息进行调平平台的自动调平。
步骤5实现了机械臂与升降机构的互锁控制,即为在所述升降机构的调平平台为水平状态下,机械臂的各个关节才可执行其动作。
机器人的升降装置的动作在机器人力平衡状态,避免向一侧倾斜,支撑机构的四个支腿2的支腿油缸3中安装有压力传感器,通过压力传感器检测的液压油的压力来反应出支撑机构的支腿的支撑力F支。
进一步的,为了保证自动挂拆接地线机器人安全性能绝缘臂伸缩长度与伸缩臂俯仰角度应符合以下公式:
Flsinα=(mg-F支)*L支
其中,F为机械臂的重量,L为伸缩臂的长度,m为机器人系统总重量,F支为支撑力,L支为支腿长度。进一步的,为了保证自动挂拆接地线机器人在工作过程中的安全,理论上所述F支必须>0,但在实际工作过程中,F支不应小于最小支撑力f,进一步的f为静止状态下各个支腿支撑力的1/5,如f为5000N。
进一步的,自动挂拆接地线机器人第一伸缩臂6的长度为l,为了满足自动挂拆接地线机器人在工作时的绝缘等级,在工作时必须保证第一伸缩臂6全部伸出,故伸缩臂的最小长度Lmin=l,则所述伸缩臂最小俯仰角为
Figure BDA0002463335800000131
本实施例通过上述的机器人控制方法,能对机器人的各个机构进行有效控制,实现机器人的接地线挂拆工作。并且设置各个机构之间的互锁功能和机构内各个关节的互锁功能使接地线挂拆工作更加安全。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已,并不用于限制本公开,对于本领域的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述,但并非对本公开保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本公开的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种自动挂拆接地线机器人系统,其特征是:包括行走机构、支撑机构、升降机构和机械臂,机械臂的基座安装在升降机构的调平平台上,升降机构通过第一回转关节与行走机构相连,支撑机构设置在行走机构的两侧;
还包括设置在机器人机身的控制单元,控制单元分别与行走机构、支撑机构、升降机构和机械臂机构连接,所述控制单元用于控制升降机构和机械臂的动作及二者动作的联动互锁。
2.如权利要求1所述的一种自动挂拆接地线机器人系统,其特征是:机械臂包括液压基座、腰部、大臂、小臂和手爪,腰部通过腰部回转关节与基座相连,大臂通过大臂俯仰关节与腰部相连,小臂通过小臂俯仰关节与大臂相连,手爪通过手爪旋转关节与小臂相连。
3.如权利要求1所述的一种自动挂拆接地线机器人系统,其特征是:升降机构包括依次连接的回转基座、主臂、第一伸缩臂、第二伸缩臂和第三伸缩臂,调平平台通过调平关节和第三伸缩臂相连,第一伸缩臂通过伸缩臂俯仰关节与主臂连接,主臂通过主臂俯仰关节和回转基座相连,回转基座通过第一回转关节和行走机构相连。
4.如权利要求3所述的一种自动挂拆接地线机器人系统,其特征是:升降机构的主臂和第一伸缩臂采用绝缘材料;
或者,在机械臂工作执行挂拆接地线过程中,升降机构的第一伸缩臂处于全部伸出状态。
5.如权利要求1所述的一种自动挂拆接地线机器人系统,其特征是:控制单元包括:
视觉识别模块,安装于机器人机身,用于检测机器人的工作环境;
驱动控制模块,安装于机器人的底盘上,用于控制机械臂、升降机构、支撑机构和行走机构的动作;
检测模块,用于检测机器人各个部分的动作状态;
主控器,视觉识别模块、驱动控制模块、检测模块分别通过通讯模块与主控器相连。
6.如权利要求5所述的一种自动挂拆接地线机器人系统,其特征是:视觉识别模块包括安装于所述机器人的无线收发器、第一摄像头和第二摄像头,两个摄像头分别用于获取机器人手抓周围和车体周围的环境信息。
7.如权利要求5所述的一种自动挂拆接地线机器人系统,其特征是:检测模块包括:
水平检测模块,安装于调平平台,用于检测调平平台是否水平;
角度检测模块,安装于升降机构和机械臂的各个关节,用于检测升降机构和机械臂各个关节的角位移;
倾角传感模块,安装于第一伸缩臂和主臂上,用于测量俯仰角度;
位移传感模块,安装于第三伸缩臂,用于测量伸缩臂的伸缩长度;
力传感模块,安装与手爪内侧,用于检测专用接地线工具的夹持力度。
8.如权利要求5所述的一种自动挂拆接地线机器人系统,其特征是:
驱动控制模块,用于控制升降机构的内部动作互锁:升降机构的伸缩臂的伸缩动作、第一回转关节的回转动作与所述伸缩臂俯仰关节的俯仰动作两两之间的互锁;
或/和
驱动控制模块,用于控制升降机构和机械臂的动作互锁:在液压机械臂机构的运输姿态时,升降机构才可执行升降机构中伸缩臂的伸缩动作、第一回转关节的回转动作和伸缩臂俯仰关节的俯仰动作;在所述升降机构的调平平台为水平状态下,机械臂的才可执行其各个关节的动作。
9.一种自动挂拆接地线机器人的控制方法,其特征是,包括如下步骤:
获取机器人周围工作环境影像数据发送至上位机,以使上位机对周围工作环境影像识别获取作业目标位置并规划移动路径;
调整行走机构的底盘处于水平状态;
获取机械臂的各个关节的角度,判断是否处于运输姿态,并调整机械臂为运输姿态;
获取移动路径,按照升降机构内部的互锁逻辑以及移动路径,控制升降机构的各个伸缩臂伸缩、调整第一回转关节、主臂俯仰关节及伸缩臂俯仰关节的角度,将机械臂运送至作业位置;
获取调平平台的角度并调平平台调平,获取机械臂周围工作环境影像数据发送至上位机,以使上位机对周围工作环境影像识别获取作业目标位置并规划机械臂的作业路径;
获取机械臂的作业路径,控制机械臂按照作业路径控制机械臂动作,完成接地线的挂拆。
10.如权利要求9所述的一种自动挂拆接地线机器人的控制方法,其特征是:所述升降机构内部的互锁逻辑包括:升降机构的伸缩臂的伸缩动作、第一回转关节的回转动作与所述伸缩臂俯仰关节的俯仰动作两两之间的互锁:
第一回转关节回转角度在设定的回转角度范围内,升降机构的伸缩臂才可执行伸缩动作;伸缩臂的伸长长度在设定的伸缩长度范围内,所述第一回转关节才可执行回转动作;
伸缩臂的伸长长度在设定的伸缩长度范围内,伸缩臂俯仰关节才可执行俯仰动作;伸缩臂俯仰关节的角度在设定的伸缩臂俯仰关节俯仰角度范围内,伸缩臂才可执行伸缩动作;
第一回转关节回转角度在设定的回转角度范围内,伸缩臂俯仰关节才可执行俯仰动作;伸缩臂俯仰关节的角度在设定的伸缩臂俯仰关节俯仰角度范围内,第一回转关节才可执行回转动作。
CN202010326278.3A 2020-04-23 2020-04-23 一种自动挂拆接地线机器人系统及其控制方法 Pending CN111482944A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010326278.3A CN111482944A (zh) 2020-04-23 2020-04-23 一种自动挂拆接地线机器人系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010326278.3A CN111482944A (zh) 2020-04-23 2020-04-23 一种自动挂拆接地线机器人系统及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111482944A true CN111482944A (zh) 2020-08-04

Family

ID=71792594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010326278.3A Pending CN111482944A (zh) 2020-04-23 2020-04-23 一种自动挂拆接地线机器人系统及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111482944A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112497220A (zh) * 2020-12-07 2021-03-16 安徽恒创智能装备有限公司 一种结圈清拆机器人
CN112928570A (zh) * 2021-01-27 2021-06-08 山东建筑大学 一种接地线作业工具、挂拆接地线系统及方法
CN113352289A (zh) * 2021-06-04 2021-09-07 山东建筑大学 一种高空挂拆接地线作业车的机械臂轨迹规划控制系统
CN113752274A (zh) * 2021-09-13 2021-12-07 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种高压安全辅助拆接地线机器人系统
IT202000025444A1 (it) * 2020-10-27 2022-04-27 Tod System S R L S Robot mobile a guida autonoma
CN115026837A (zh) * 2022-07-25 2022-09-09 武汉科技大学 一种高空作业机器人及其远程控制方法和远程控制系统
CN115781696A (zh) * 2023-01-18 2023-03-14 北京科技大学 一种强化学习型液压机械臂集成控制方法及装置
CN117451556A (zh) * 2023-11-13 2024-01-26 山东省路桥集团有限公司 一种混凝土雨污管道强度检测装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202556399U (zh) * 2012-04-01 2012-11-28 山东电力研究院 高压带电作业机器人装置
EP2620260A1 (en) * 2010-09-20 2013-07-31 Proytecsa Security. S.L. Remote-controlled robot for special operations
CN104162889A (zh) * 2013-05-15 2014-11-26 上海和辉光电有限公司 一种机械臂控制系统及控制方法
CN104690745A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 上银科技股份有限公司 机械手臂的臂长调整装置
CN204938803U (zh) * 2015-07-17 2016-01-06 郑州宇通重工有限公司 一种液压履带式起重机支腿调平装置
CN206426102U (zh) * 2016-11-16 2017-08-22 合肥欣奕华智能机器有限公司 一种机器人的控制器及安全保护系统
CN108758272A (zh) * 2018-06-08 2018-11-06 山东鲁能智能技术有限公司 用于变电站带电检修作业的绝缘升降臂系统及方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2620260A1 (en) * 2010-09-20 2013-07-31 Proytecsa Security. S.L. Remote-controlled robot for special operations
CN202556399U (zh) * 2012-04-01 2012-11-28 山东电力研究院 高压带电作业机器人装置
CN104162889A (zh) * 2013-05-15 2014-11-26 上海和辉光电有限公司 一种机械臂控制系统及控制方法
CN104690745A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 上银科技股份有限公司 机械手臂的臂长调整装置
CN204938803U (zh) * 2015-07-17 2016-01-06 郑州宇通重工有限公司 一种液压履带式起重机支腿调平装置
CN206426102U (zh) * 2016-11-16 2017-08-22 合肥欣奕华智能机器有限公司 一种机器人的控制器及安全保护系统
CN108758272A (zh) * 2018-06-08 2018-11-06 山东鲁能智能技术有限公司 用于变电站带电检修作业的绝缘升降臂系统及方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202000025444A1 (it) * 2020-10-27 2022-04-27 Tod System S R L S Robot mobile a guida autonoma
CN112497220A (zh) * 2020-12-07 2021-03-16 安徽恒创智能装备有限公司 一种结圈清拆机器人
CN112928570A (zh) * 2021-01-27 2021-06-08 山东建筑大学 一种接地线作业工具、挂拆接地线系统及方法
CN113352289A (zh) * 2021-06-04 2021-09-07 山东建筑大学 一种高空挂拆接地线作业车的机械臂轨迹规划控制系统
CN113752274A (zh) * 2021-09-13 2021-12-07 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种高压安全辅助拆接地线机器人系统
CN115026837A (zh) * 2022-07-25 2022-09-09 武汉科技大学 一种高空作业机器人及其远程控制方法和远程控制系统
CN115781696A (zh) * 2023-01-18 2023-03-14 北京科技大学 一种强化学习型液压机械臂集成控制方法及装置
CN117451556A (zh) * 2023-11-13 2024-01-26 山东省路桥集团有限公司 一种混凝土雨污管道强度检测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111482944A (zh) 一种自动挂拆接地线机器人系统及其控制方法
CN110145262B (zh) 一种钻杆抓取构件、钻杆装卸臂和煤矿用钻杆装卸机
TWI724335B (zh) 表面處理系統之控制方法
CN109849017B (zh) 一种变电站机器人挂拆接地线控制系统和控制方法
CN101292072A (zh) 尤其用于大型机械手和移动式混凝土泵的作业杆
CN107572457A (zh) 多功能叉车货叉及叉车
CN109434800A (zh) 一种无线巡检机器人系统以及控制方法
KR102359154B1 (ko) 전력설비 자율진단 로봇
CN110228066B (zh) 隧道检测装置及其避障单元和避障方法
CN208150471U (zh) 装配式建筑横梁智能转运安装装备
CN111806327B (zh) 一种车载智能交换箱系统
CN115448185A (zh) 超大型智能塔式起重机及施工方法
CN110615361A (zh) 一种轮胎式龙门起重机的远程操作系统及起重机
CN110682295A (zh) 一种输电线或缆绳的检测机器人及检测方法
CN210061146U (zh) 一种变电站机器人挂拆接地线控制系统
CN210122152U (zh) 一种调平装置及拖拉机
CN209795348U (zh) 一种支架、支撑设备以及支撑系统
CN113044721A (zh) 一种门座式起重机作业姿态控制系统及方法
CN215793396U (zh) 一种车载平衡吊装设备及车载智能交换箱系统
CN212765833U (zh) 立杆装置
CN212503883U (zh) 一种可低置运转的接触网腕臂安装智能臂作业车组
CN111977576A (zh) 一种可低置运转的接触网腕臂安装智能臂作业车组及作业方法
CN209615485U (zh) 一种无线巡检机器人系统
CN111809519A (zh) 一种桥梁检测运载车及运载平台系统
CN115492612B (zh) 一种非运营隧道加固方法及设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200804

RJ01 Rejection of invention patent application after publication