CN111923019A - 面向高压线多种作业的机器人系统及作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了面向高压线多种作业的机器人系统及作业方法，通过使用同构的模块主从机器人进行遥操作控制，使用无线通讯技术进行通讯，使用末端执行器换接模块进行末端执行器的快换操作，操作人员可通过操作控制器在地面控制机器人执行高空作业任务，由于模块化主机器人与模块化从机器人采用同构的模块化构型，操作人员可以容易、轻松的通过操作模块化主机器人控制模块化从机器人达到指定位姿；同时在多任务场景下，机器人通过遥操作可在空中完成末端执行器的快速换接工作，以实现在高空中不同类型的作业，模块化从机器人和末端执行器的工作状态通过视频监控设备实时监控，操作人员可在机器人控制模块中进行观察。

Description

面向高压线多种作业的机器人系统及作业方法

技术领域

本发明涉及带电作业机器人技术领域，尤其涉及面向高压线多种作业的机器人系统及作业方法。

背景技术

随着机器人技术的发展与应用，在高危作业岗位上机器人逐渐替代人去完成相应工作任务已成为了大势所趋，对于高空多任务作业，使用机器人作业需要严格保证机器人的灵活性、控制精度、作业效率以及安全性等。

现有技术中，对高空作业的机器人通常是采用可升降的移动平台将操作人员和机器人一同升高至作业位置，操作人员通过操纵手柄或摇杆控制机器人执行相应动作，这种作业方式存在的不足之处在于操作人员在高空作业存在较大的危险性，特别在电网带电作业中容易产生触电事故，且操作人员也需要接受专门的培训。另外，机器人的末端执行器通常使用螺栓固定在机器人末端，末端执行器的更换需要在地面通过人工的方式进行，这也使得机器人系统只能完成特定类型的任务。利用现有方法在作业过程中存在较大的安全隐患并且需要专门的人员操作，不利于提高工作效率与机器人系统的使用率。

发明内容

本发明为解决现有的高压电作业机器人在作业过程中需由操作人员在高空作业，存在较大的安全隐患且不利于提高工作效率与机器人系统的使用率，提供了面向高压线多种作业的机器人系统及作业方法。

为实现以上发明目的，而采用的技术手段是：

一种面向高压线多种作业的机器人系统，包括：地面控制端、远程机器人作业端及其供电电源；

其中地面控制端包括依次双向连接的操作控制器、模块化主机器人、机器人控制模块；

远程机器人作业端包括与所述模块化主机器人同构的模块化从机器人以及分别与模块化从机器人连接的末端执行器、末端执行器换接模块；

所述地面控制端的机器人控制模块与所述远程机器人作业端的模块化从机器人通过无线数据收发模块通信连接。

上述方案中，使用同构的模块主从机器人进行遥操作控制，使用无线通讯技术进行通讯，使用末端执行器换接模块进行末端执行器的快换操作，操作人员可通过操作控制器在地面控制机器人执行高空作业任务，由于模块化主机器人与模块化从机器人采用同构的模块化构型，操作人员可以容易、轻松的通过操作模块化主机器人控制模块化从机器人达到指定位姿；同时在多任务场景下，机器人通过遥操作可在空中完成末端执行器的快速换接工作，以实现在高空中不同类型的作业。

优选的，所述模块化主机器人包括若干依次连接的主关节模块，各主关节模块包括主关节、主关节编码器及主关节控制电路；

所述主关节编码器用于获取其所在主关节节点的位置参数、运动速度及角度，所述主关节控制电路用于读取主关节编码器的数据、进行数据的处理和发送，各主关节节点并联接入CAN总线从而与所述机器人控制模块进行数据传输；

所述模块化从机器人包括若干依次连接的从关节，各从关节节点并联到CAN总线进行通讯。

在本优选方案中，在进行遥操作时，模块化主机器人中各主关节将其节点运动速度和角度通过CAN总线传给机器人控制模块，模块化从机器人由多个具有自主运动功能的从关节组合而成，模块化从机器人构型与模块化主机器人一致，各从关节之间通过CAN总线进行通讯，遥操作时模块化从机器人的运动速度和运动角度根据模块化主机器人运动速度和角度而定。

优选的，所述机器人控制模块包括PC机、掌上电脑或带掌上电脑操作系统的手机中的任意一种或多种终端设备，其中预配置有机器人控制软件，包括有位置、速度、电流、力矩监控功能，示教再现功能，视频监控功能，遥操作功能，通讯功能。

优选的，所述无线数据收发模块包括由第一WIFI视频通讯单元及第一WIFI转CAN单元组成的第一无线数据收发模块，由第二WIFI视频通讯单元及第二WIFI转CAN单元组成的第二无线数据收发模块；

所述远程机器人作业端还包括视频监控设备；

所述视频监控设备的输出端依次通过第二WIFI视频通讯单元、第一WIFI视频通讯单元与机器人控制模块连接，所述模块化从机器人依次通过第二WIFI转CAN单元、第一WIFI转CAN单元与机器人控制模块双向连接。

在本优选方案中，机器人控制模块将处理好的模块化主机器人数据或者其他控制信号通过第一WIFI转CAN单元、第二WIFI转CAN单元发送到远程机器人作业端的模块化从机器人，同时接收来自远程机器人作业端的返回数据；视频监控设备获取到的视频数据通过第二WIFI视频通讯单元、第一WIFI视频通讯单元发送到地面控制端的机器人控制模块；WIFI视频通讯单元和WIFI转CAN单元拥有各自的识别信息，只能检测到对应模块发送的信息，不同模块之间WIFI信号互不干扰。同时，模块化从机器人和末端执行器的工作状态可通过视频监控设备实时监控，方便工作人员在机器人控制模块中进行观察。

优选的，所述末端执行器包括用于进行作业的执行机构、驱动执行机构动作的电机及其相应的控制信号处理电路，所述控制信号处理电路将来自所述模块化从机器人的从关节CAN节点输出的控制信号转换成所述电机可执行的信号。

优选的，所述末端执行器转接模块包括快转接头公头、快转接头母头、接头换向单元，所述快转接头公头设置在位于模块化从机器人末端的从关节端部，所述快转接头母头设置在末端执行器上，所述快转接头母头可安装多种类型的末端执行器以执行多种作业，所述快转接头公头及快转接头母头上均设有可导电的触点，且快转接头公头及快转接头母头啮合时对应触点接触导通；所述接头换向单元的输入端与模块化从机器人的CAN总线连接，接头换向单元的输出端与快转接头公头连接，从而控制其啮合与分开动作。

在本优选方案中，各末端执行器结构和功能各不相同，根据作业需求设计，所有末端执行器上的快换接头母头采用统一接口，各末端执行器均可与模块化从机器人快速换接，并且可接收来自模块化从机器人的统一控制信号。

优选的，所述快转接头公头及快转接头母头均为气动快转接头，所述接头换向单元包括气泵及三位四通气阀，所述三位四通气阀的控制输入端与模块化从机器人的CAN总线连接，其动力输入端与气泵的输出端连接，所述三位四通气阀的输出端与快转接头公头连接。

在本优选方案中，模块化从机器人内部的从关节CAN节点输出的信号控制三位四通气阀换向进而控制快换接头啮合，驱动快换接头的气源由微型气泵提供。

优选的，所述远程机器人作业端还包括用于放置所述末端执行器的末端执行器支架，其下部设有柔顺装置，所述末端执行器支架与模块化从机器人安装于同一平台上；所述模块化从机器人采用充电电池作为供电电源。

优选的，所述操作控制器包括设于所述模块化主机器人末端的控制手柄，及设于所述控制手柄上的控制按键及控制手柄控制电路，所述控制按键与控制手柄控制电路连接，所述控制手柄控制电路作为CAN节点并联接入所述模块化主机器人的CAN总线中与各主关节模块通信；所述控制手柄控制电路用于接收控制按键触发的末端执行器控制信号，并根据所述触发的末端执行器控制信号生成相应的控制指令，并将所述控制指令发送至模块化从机器人。

在本优选方案中，控制按键可以触发使快转接头执行转接工作的信号以及使末端执行器动作的信号，并通过CAN总线依次传输至模块化主机器人、机器人控制模块后，再依次通过第一无线数据收发模块、第二无线数据收发模块传输至模块化从机器人，由模块化从机器人内部的从关节CAN节点输出控制信号至控制信号处理电路，由控制信号处理电路将控制信号转换成末端执行器中电机可执行的信号，从而驱动电机及执行机构进行相应的动作。

本发明还提供了面向高压线多种作业的机器人系统的作业方法，包括以下步骤：

S1.启动所述面向高压线多种作业的机器人系统；

S2.所述视频监控设备实时监控所述远程机器人作业端中模块化从机器人及末端执行器的位姿，并由所述第二WIFI视频通讯单元、第一WIFI视频通讯单元将所述视频监控设备的监控视频回传至所述地面控制端的机器人控制模块；

S3.在所述机器人控制模块选用示教再现功能的情况下，所述机器人控制模块将关节示教信号通过第一WIFI转CAN单元、第二WIFI转CAN单元传输到所述远程机器人作业端的模块化从机器人；

在所述机器人控制模块选用遥操作功能的情况下，所述模块化主机器人将其获取到的主关节节点的运动速度和角度发送至机器人控制模块，所述操作控制器将其获取到的末端执行器控制信号生成相应的控制指令发送给机器人控制模块，所述机器人控制模块将以上遥操作信号通过第一WIFI转CAN单元、第二WIFI转CAN单元传输到所述远程机器人作业端的模块化从机器人；

S4.所述步骤S3得到的控制指令为关节运动指令，则控制所述模块化从机器人中对应的从关节运动；若为末端执行器控制指令，则连接末端执行器的对应从关节发出控制指令，从而控制末端执行器动作；若为末端执行器快换指令，则位于模块化从机器人末端的从关节发出快换指令，从而控制三位四通气阀换向进行末端执行器换接；

S5.当步骤S4中所有的控制指令都执行完成后或者没有可执行的动作时，继续读取由第一WIFI转CAN单元、第二WIFI转CAN单元传输至所述远程机器人作业端的模块化主机器人的遥操作信号，随后执行步骤S4。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明的面向高压线多种作业的机器人系统及作业方法，通过使用同构的模块主从机器人进行遥操作控制，使用无线通讯技术进行通讯，使用末端执行器换接模块进行末端执行器的快换操作，操作人员可通过操作控制器在地面控制机器人执行高空作业任务，由于模块化主机器人与模块化从机器人采用同构的模块化构型，操作人员可以容易、轻松的通过操作模块化主机器人控制模块化从机器人达到指定位姿；同时在多任务场景下，机器人通过遥操作可在空中完成末端执行器的快速换接工作，以实现在高空中不同类型的作业，模块化从机器人和末端执行器的工作状态通过视频监控设备实时监控，操作人员可在机器人控制模块中进行观察。本发明结构简单、操作灵巧、机器人构型可重构、可应对多种不同的任务，具有广泛的推广意义，提高了高压线作业的工作效率及机器人系统的使用率。

附图说明

图1为实施例1的系统模块示意图。

图2为实施例2的系统模块示意图。

图3为实施例2中模块化主机器人的构成示意图。

图4为实施例2中模块化从机器人的构成示意图。

图5为实施例2面向高压线多种作业的机器人系统的工作过程图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

一种面向高压线多种作业的机器人系统，如图1所示，包括：地面控制端16、远程机器人作业端12及其供电电源；

其中地面控制端16为操作人员在地面进行操作控制的一端，其包括依次双向连接的操作控制器17、模块化主机器人18、机器人控制模块1；

其中远程机器人作业端12为机器人系统在高空作业的一端，其包括与模块化主机器人18同构的模块化从机器人10以及分别与模块化从机器人10连接的末端执行器11、末端执行器换接模块13；

地面控制端16的机器人控制模块1与远程机器人作业端12的模块化从机器人10通过无线数据收发模块通信连接。

该面向高压线多种作业的机器人系统的工作过程如下：

模块化主机器人18与模块化从机器人10间通过无线数据收发模块进行通信，进行遥操作时，操作人员可通过操作控制器17在地面控制机器人执行高空作业任务，由于模块化主机器人18与模块化从机器人10采用同构的模块化构型，操作人员可以容易、轻松的通过操作模块化主机器人18控制模块化从机器人10达到指定位姿；

如需切换机器人的任务类型，则操作人员在地面通过控制操作控制器17触发控制信号，经模块化主机器人18、机器人控制模块1、无线数据收发模块后传输至末端执行器换接模块13，以进行末端执行器11的快换操作，实现在高空中不同类型的作业。

实施例2

一种面向高压线多种作业的机器人系统，如图2所示，包括：地面控制端16、远程机器人作业端12及其供电电源、第一无线数据收发模块15、第二无线数据收发模块14；

地面控制端16与远程机器人作业端12采用无线通讯技术进行信号传输；其中，控制信号为双向传输，即地面控制端16控制远程机器人作业端12执行任务，远程机器人作业端12反馈回机器人的各关节连接状态信息和关节的运动参数至地面控制端16；视频信号采用单向传输，由远程机器人控制端传回地面控制端16中。

一、第一无线数据收发模块15、第二无线数据收发模块14

第一无线数据收发模块15包括第一WIFI视频通讯单元5及第一WIFI转CAN单元7；第二无线数据收发模块14包括第二WIFI视频通讯单元6及第二WIFI转CAN单元8；

WIFI视频通讯模块和WIFI转CAN模块拥有各自的识别信息，只能检测到对应模块发送的信息，不同模块之间WIFI信号互不干扰。

二、地面控制端16

包括依次双向连接的操作控制器17、模块化主机器人18、机器人控制模块1；

1、机器人控制模块1

在本实施例中，机器人控制模块1为PC机，其中预配置有机器人控制软件，包括有位置、速度、电流、力矩监控功能，示教再现功能4，视频监控功能，遥操作功能2，通讯功能以及一些控制机器人安全工作所必要的功能，在本实施例中，该机器人控制模块1与模块化主机器人18使用USB转CAN模块进行通讯；

操作人员通过视频监控功能可以观察远程机器人作业端12的工作情况，便于操作者进行控制；示教再现功能4是指在机器人控制模块1的软件界面上进行的对机器人的示教与再现的操作，遥操作功能2是指通过模块化主机器人18进行的操作，主要依靠操作者手动控制模块化主机器人18与控制手柄发出的相关动作指令，经机器人控制模块1中遥操作功能2处理后通过第一WIFI转CAN模块7、第二WIFI转CAN模块8传送至远程机器人作业端12，使模块化从机器人10、三位四通气阀以及末端执行器11完成相关作业；

需要说明的是，机器人控制模块1预配置的机器人控制软件可市场上已开发完成的软件中获得，使用时可根据应用的实际需求进行选择。

2、模块化主机器人18

如图3所示，模块化主机器人18包括若干依次连接的主关节模块，各主关节模块包括主关节30，设于主关节30内部的主关节编码器21及主关节控制电路；

其中主关节30类型和数量根据模块化从机器人10而定，在本实施例中，主关节30共设有五个，所述主关节编码器21用于获取其所在主关节30节点的位置参数、运动速度及角度，所述主关节控制电路用于读取主关节编码器21的数据、进行数据的处理和发送，各主关节30节点并联接入CAN总线从而与所述机器人控制模块1进行数据传输，各主关节30之间可以进行通讯。

3、操作控制器17

包括所述模块化主机器人18末端的控制手柄，及设于控制手柄上的控制按键22及控制手柄控制电路，控制按键22与控制手柄控制电路连接，控制手柄控制电路作为CAN节点并联接入所述模块化主机器人18的CAN总线中与各主关节模块通信；控制手柄控制电路用于接收控制按键22触发的末端执行器11控制信号，并根据所述触发的末端执行器11控制信号生成相应的控制指令，并将所述控制指令发送至模块化从机器人10；其中控制按键22触发的信号包括使快转接头执行转接工作的信号以及使末端执行器11动作的信号。

当机器人控制模块1选择遥操作功能2时，模块化主机器人18与控制手柄将通过USB转CAN模块与机器人控制模块1进行连接，机器人控制模块1依次发送读取指令给各主关节30和操作控制器17，各主关节30和操作控制器17接收到指令后将读取的信息发送给机器人控制模块1，数据经机器人控制模块1处理后转化成相关的控制信号发送给远程机器人作业端12完成相关运动。

三、远程机器人作业端12

包括模块化从机器人10、模块化从机器人10连接的末端执行器11、末端执行器换接模块13、视频监控设备9；

1、模块化从机器人10

模块化从机器人10由多个具有自主运动功能的从关节23连接组合而成，如图4所示，本实施例中设有五个从关节23，模块化从机器人10构型与模块化主机器人18一致，各从关节23节点并联到CAN总线进行通讯，模块化从机器人10使用充电电池供电，遥操作时模块化从机器人10的运动速度和运动角度根据模块化主机器人18运动速度和角度而定；

模块化从机器人10受机器人控制模块1上的遥操作功能2和示教再现功能4的控制，两者可进行切换操作。机器人控制模块1的控制信号经第一WIFI转CAN模块7、第二WIFI转CAN模块8转换后发送给模块化从机器人10的各从关节23，同时各从关节23将反馈信息经过第二WIFI转CAN模块8、第一WIFI转CAN模块7传回机器人控制模块1。

2、末端执行器11

包括用于进行作业的执行机构、驱动执行机构动作的电机及其相应的控制信号处理电路，其中控制信号处理电路将来自所述模块化从机器人10的从关节CAN节点输出的控制信号转换成所述电机可执行的信号。

本实施例的末端执行器11放置于末端执行器11支架，末端执行器11支架下部布有柔顺装置，末端执行器11支架与模块化从机器安装在同一平台上。

3、末端执行器换接模块13

包括快转接头公头、快转接头母头、接头换向单元；

其中快转接头公头设置在位于模块化从机器人10末端的从关节23端部，快转接头母头设置在末端执行器11上，快转接头公头及快转接头母头上均设有可导电的触点，且快转接头公头及快转接头母头啮合时对应触点接触导通；所述接头换向单元的输入端与模块化从机器人10的CAN总线连接，接头换向单元的输出端与快转接头公头连接，从而控制其啮合与分开动作。

需要说明的是，各末端执行器11结构和功能各不相同(可根据实际需求自行从市场上获取相应的末端执行器11)，根据作业需求设计，所有末端执行器11上的快换接头母头采用统一接口，各末端执行器11均可与模块化从机器人10快速换接，并且可接收来自模块化从机器人10的统一控制信号。

末端执行器11和三位四通气阀的控制信号由连接末端执行器11的模块化从机器人10关节(即从关节CAN节点)发出，三位四通气阀用于控制快换接头啮合的气源通断，当模块化从机器人10上的快换接头公头与末端执行器11上的母头啮合后，快换接头上的触点接触导通，末端执行器11接通电源，并接收模块化从机器人10发送的控制信号，末端执行器11内部的控制信号处理电路可将控制信号转换成相应电机可执行的信号，驱动快换接头的气源由微型气泵提供。

在本实施例中，快换接头母头、快换接头公头采用的是气动式快换接头。

4、视频监控设备9

包括多个角度的监控摄像头，摄像头数量和角度根据工作环境和需要布置，视频监控设备9将监控到的视频数据经第二WIFI视频通讯模块、第一WIFI视频通讯模块将视频数据转换为WIFI信号后发送给地面控制端16的机器人控制模块1，从而进行实时监控。

该面向高压线多种作业的机器人系统的工作过程如下，如图5所示：

S1：机器人控制系统打开、模块化从机器人10开机；

S2：模块化从机器人10与机器人控制系统通过第一WIFI转CAN模块7、第二WIFI转CAN模块8连接，同时第一WIFI视频通讯模块、第二WIFI视频通讯模块连接并传回远程机器人作业端12的监控视频到机器人控制系统进行监视；

S3：操作人员可选择遥操作功能2或者示教再现功能4，在作业过程中遥操作功能2和示教再现功能4也可以进行切换；

S4：在机器人控制模块1选用示教再现功能4的情况下，机器人控制模块1将关节示教信号通过第一WIFI转CAN单元7、第二WIFI转CAN单元8传输到远程机器人作业端12的模块化从机器人10；

在机器人控制模块1选用遥操作功能2的情况下，模块化主机器人18将其获取到的主关节30节点的运动速度和角度发送至机器人控制模块1，操作控制器17将其获取到的末端执行器11控制信号生成相应的控制指令发送给机器人控制模块1，机器人控制模块1将以上遥操作信号通过第一WIFI转CAN单元7、第二WIFI转CAN单元8传输到远程机器人作业端12的模块化从机器人10；

S5：若得到的控制指令为关节运动指令，则控制模块化从机器人10中对应的从关节23运动；若为末端执行器11控制指令，则连接末端执行器11的对应从关节23发出控制指令，从而控制末端执行器11动作；若为末端执行器11快换指令，则位于模块化从机器人10末端的从关节23发出快换指令，从而控制三位四通气阀换向进行末端执行器11换接；

S6：当所有指令都执行完成后或者没有可执行的动作时远程机器人作业端12继续读取WIFI转CAN信号执行步骤S5。

实施例3

本实施例提供了面向高压线多种作业的机器人系统的作业方法，包括以下步骤：

S1.启动所述面向高压线多种作业的机器人系统；

S2.所述视频监控设备实时监控所述远程机器人作业端中模块化从机器人及末端执行器的位姿，并由所述第二WIFI视频通讯单元、第一WIFI视频通讯单元将所述视频监控设备的监控视频回传至所述地面控制端的机器人控制模块；

S3.在所述机器人控制模块选用示教再现功能的情况下，所述机器人控制模块将关节示教信号通过第一WIFI转CAN单元、第二WIFI转CAN单元传输到所述远程机器人作业端的模块化从机器人；

在所述机器人控制模块选用遥操作功能的情况下，所述模块化主机器人将其获取到的主关节节点的运动速度和角度发送至机器人控制模块，所述操作控制器将其获取到的末端执行器控制信号生成相应的控制指令发送给机器人控制模块，所述机器人控制模块将以上遥操作信号通过第一WIFI转CAN单元、第二WIFI转CAN单元传输到所述远程机器人作业端的模块化从机器人；

S4.所述步骤S3得到的控制指令为关节运动指令，则控制所述模块化从机器人中对应的从关节运动；若为末端执行器控制指令，则连接末端执行器的对应从关节发出控制指令，从而控制末端执行器动作；若为末端执行器快换指令，则位于模块化从机器人末端的从关节发出快换指令，从而控制三位四通气阀换向进行末端执行器换接；

S5.当步骤S4中所有的控制指令都执行完成后或者没有可执行的动作时，继续读取由第一WIFI转CAN单元、第二WIFI转CAN单元传输至所述远程机器人作业端的模块化主机器人的遥操作信号，随后执行步骤S4。

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种面向高压线多种作业的机器人系统，其特征在于，包括：地面控制端、远程机器人作业端及其供电电源；

其中地面控制端包括依次双向连接的操作控制器、模块化主机器人、机器人控制模块；

远程机器人作业端包括与所述模块化主机器人同构的模块化从机器人以及分别与模块化从机器人连接的末端执行器、末端执行器换接模块；

所述地面控制端的机器人控制模块与所述远程机器人作业端的模块化从机器人通过无线数据收发模块通信连接。

2.根据权利要求1所述的面向高压线多种作业的机器人系统，其特征在于，所述模块化主机器人包括若干依次连接的主关节模块，各主关节模块包括主关节、主关节编码器及主关节控制电路；

所述主关节编码器用于获取其所在主关节节点的运动速度及角度，所述主关节控制电路用于读取主关节编码器的数据、进行数据的处理和发送，各主关节节点并联接入CAN总线从而与所述机器人控制模块进行数据传输；

所述模块化从机器人包括若干依次连接的从关节，各从关节节点并联到CAN总线进行通讯。

3.根据权利要求1所述的面向高压线多种作业的机器人系统，其特征在于，所述机器人控制模块包括PC机、掌上电脑或带掌上电脑操作系统的手机中的任意一种或多种终端设备，其中预配置有机器人控制软件，包括有位置、速度、电流、力矩监控功能，示教再现功能，视频监控功能，遥操作功能，通讯功能。

4.根据权利要求3所述的面向高压线多种作业的机器人系统，其特征在于，所述无线数据收发模块包括由第一WIFI视频通讯单元及第一WIFI转CAN单元组成的第一无线数据收发模块，由第二WIFI视频通讯单元及第二WIFI转CAN单元组成的第二无线数据收发模块；

所述远程机器人作业端还包括视频监控设备；

所述视频监控设备的输出端依次通过第二WIFI视频通讯单元、第一WIFI视频通讯单元与机器人控制模块连接，所述模块化从机器人依次通过第二WIFI转CAN单元、第一WIFI转CAN单元与机器人控制模块双向连接。

5.根据权利要求4所述的面向高压线多种作业的机器人系统，其特征在于，所述末端执行器包括用于进行作业的执行机构、驱动执行机构动作的电机及其相应的控制信号处理电路，所述控制信号处理电路将来自所述模块化从机器人的从关节CAN节点输出的控制信号转换成所述电机可执行的信号。

6.根据权利要求5所述的面向高压线多种作业的机器人系统，其特征在于，所述末端执行器转接模块包括快转接头公头、快转接头母头、接头换向单元，所述快转接头公头设置在位于模块化从机器人末端的从关节端部，所述快转接头母头设置在末端执行器上，所述快转接头母头可安装多种类型的末端执行器以执行多种作业，所述快转接头公头及快转接头母头上均设有可导电的触点，且快转接头公头及快转接头母头啮合时对应触点接触导通；所述接头换向单元的输入端与模块化从机器人的CAN总线连接，接头换向单元的输出端与快转接头公头连接，从而控制其啮合与分开动作。

7.根据权利要求6所述的面向高压线多种作业的机器人系统，其特征在于，所述快转接头公头及快转接头母头均为气动快转接头，所述接头换向单元包括气泵及三位四通气阀，所述三位四通气阀的控制输入端与模块化从机器人的CAN总线连接，其动力输入端与气泵的输出端连接，所述三位四通气阀的输出端与快转接头公头连接。

8.根据权利要求1所述的面向高压线多种作业的机器人系统，其特征在于，所述远程机器人作业端还包括用于放置所述末端执行器的末端执行器支架，其下部设有柔顺装置，所述末端执行器支架与模块化从机器人安装于同一平台上；所述模块化从机器人采用充电电池作为供电电源。

9.根据权利要求7所述的面向高压线多种作业的机器人系统，其特征在于，所述操作控制器包括设于所述模块化主机器人末端的控制手柄，及设于所述控制手柄上的控制按键及控制手柄控制电路，所述控制按键与控制手柄控制电路连接，所述控制手柄控制电路作为CAN节点并联接入所述模块化主机器人的CAN总线中与各主关节模块通信；所述控制手柄控制电路用于接收控制按键触发的末端执行器控制信号，并根据所述触发的末端执行器控制信号生成相应的控制指令，并将所述控制指令发送至模块化从机器人；所述控制按键触发的信号包括使快转接头执行转接工作的信号以及使末端执行器动作的信号。

10.面向高压线多种作业的机器人系统的作业方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.启动所述面向高压线多种作业的机器人系统；

S2.所述视频监控设备实时监控所述远程机器人作业端中模块化从机器人及末端执行器的位姿，并由所述第二WIFI视频通讯单元、第一WIFI视频通讯单元将所述视频监控设备的监控视频回传至所述地面控制端的机器人控制模块；

S3.在所述机器人控制模块选用示教再现功能的情况下，所述机器人控制模块将关节示教信号通过第一WIFI转CAN单元、第二WIFI转CAN单元传输到所述远程机器人作业端的模块化从机器人；

在所述机器人控制模块选用遥操作功能的情况下，所述模块化主机器人将其获取到的主关节节点的运动速度和角度发送至机器人控制模块，所述操作控制器将其获取到的末端执行器控制信号生成相应的控制指令发送给机器人控制模块，所述机器人控制模块将以上遥操作信号通过第一WIFI转CAN单元、第二WIFI转CAN单元传输到所述远程机器人作业端的模块化从机器人；

S4.所述步骤S3得到的控制指令为关节运动指令，则控制所述模块化从机器人中对应的从关节运动；若为末端执行器控制指令，则连接末端执行器的对应从关节发出控制指令，从而控制末端执行器动作；若为末端执行器快换指令，则位于模块化从机器人末端的从关节发出快换指令，从而控制三位四通气阀换向进行末端执行器换接；

S5.当步骤S4中所有的控制指令都执行完成后或者没有可执行的动作时，继续读取由第一WIFI转CAN单元、第二WIFI转CAN单元传输至所述远程机器人作业端的模块化主机器人的遥操作信号，随后执行步骤S4。

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