CN112008711A - 一种带电作业机器人六轴惯导控制方法和装置 - Google Patents

一种带电作业机器人六轴惯导控制方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112008711A
CN112008711A CN201910452493.5A CN201910452493A CN112008711A CN 112008711 A CN112008711 A CN 112008711A CN 201910452493 A CN201910452493 A CN 201910452493A CN 112008711 A CN112008711 A CN 112008711A
Authority
CN
China
Prior art keywords
robot
pose
operator
acquiring
inertial navigation
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
CN201910452493.5A
Other languages
English (en)
Inventor
刘波
滕松
李实�
李颖
谭学峰
刘款
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.)
State Grid Corp of China SGCC
Xuzhou Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Xuzhou Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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 State Grid Corp of China SGCC, Xuzhou Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201910452493.5A priority Critical patent/CN112008711A/zh
Publication of CN112008711A publication Critical patent/CN112008711A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697—Vision controlled systems

Abstract

本发明公开了一种带电作业机器人六轴惯导控制方法和装置，能够识别和跟踪操作员手端状态，获取手部姿态和空间相对坐标信息，对带电作业机器人进行控制，获取机器人末端位姿反馈数据后，再调整对机械人的控制量，达到目标控制精度。本发明能够适应带电作业机器人的工作场景，提高其稳定性与可靠性，提高操作效率和安全性；通过环境数据反馈降低由于带电作业机器人故障或违规操作产生的二次事故发生可能性；容易培训操作人员，可以在实验场地模拟各种情况的操作数据。

Description

一种带电作业机器人六轴惯导控制方法和装置
技术领域
本发明涉及带电作业机器人、遥控机械手的技术领域，尤其涉及机器人控制方法、装置及系统。
背景技术
目前在高压电力系统中，带电作业存在非常高的安全隐患，我国研发的带电作业机器人研究有线上依靠工作人员非接触维护与线下遥控维护两大方向。线上工作人员非接模式离高压过近，对人工高压带电作业的防护与屏蔽要求严格，容易引发安全事故。线下遥控模式对操作人员有安全保障，需要考虑如何降低遥控操作的复杂度，提高机器人任务执行的可靠性。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供机器人机械手遥操作控制方法、装置及系统，旨在解决现有技术下人工作业容易引发安全事故、普通线下遥控作业对操作人员技术要求高、自主作业不够稳定可靠的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种带电作业机器人六轴惯导控制方法，包括：
六轴惯导传感器对操作员手部位姿采集：
利用加速度计和陀螺仪，对空间三维线加速度和角加速度进行采集，并通过滤波算法，建立操作员手部运动位姿模型。
通过全景摄像头实时获取当前环境的全景信息以及目标设备的位姿信息；
带电作业机器人控制步骤：
通过全景摄像头采集环境和带电作业机器人操作末端的位姿信息；根据当前环境的全景信息、操作员手部位姿模型、目标设备的姿态以及控制设备的当前状态，通过控制装置对机器臂的运行进行控制。
通过六轴惯导传感器对操作员手部位姿信息进行采集。
通过读取带电作业机器人本体传感器数据，获取控制设备当前位姿信息。
对带电作业机器人位姿进行初始化，机器臂运行到初始位置。
将操作员手部位姿信息与带电作业机器臂初始位姿进行比较，通过机器人轨迹计算，控制带电作业机器人的机器臂移动到操作员手部位姿状态。
一种带电作业机器人六轴惯导控制装置，包括：
带电作业机器人控制装置；
全景摄像头，用于实时获取当前环境的全景信息；
六维惯导位姿采集装置，用于采集操作员手部位姿状态。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明公开了六轴惯导带电作业机器人控制方法及装置，能够识别、跟踪操作员手部运动位姿，再结合机器人当前状态和实时环境全景视频对带电作业机器人进行控制。本发明能够适应带电作业机器人的工作场景，提高其稳定性与可靠性，提高操作效率和安全性；容易培训操作人员，可以在实验场地模拟各种情况的操作，对操作人员有指导作用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了本发明实施例提供的一种带电作业机器人控制装置的结构示意图；
图2示出了本发明实施例提供的一种带电作业机器人控制方法的流程示意图；
图3示出了本发明实施例提供的一种六轴惯导操作员位姿采集设备的结构示意图；
图4示出了本发明实施例提供的一种六轴惯导操作员位姿采集设备的外壳示意图。
具体实施方式
一种带电作业机器人六轴惯导控制方法，包括：
六轴惯导传感器对操作员手部位姿采集：
利用加速度计和陀螺仪，对空间三维线加速度和角加速度进行采集，并通过滤波算法，建立操作员手部运动位姿模型。
通过全景摄像头实时获取当前环境的全景信息以及目标设备的位姿信息；
带电作业机器人控制步骤：
通过全景摄像头采集环境和带电作业机器人操作末端的位姿信息；根据当前环境的全景信息、操作员手部位姿模型、目标设备的姿态以及控制设备的当前状态，通过控制装置对机器臂的运行进行控制。
通过六轴惯导传感器对操作员手部位姿信息进行采集。
通过读取带电作业机器人本体传感器数据，获取控制设备当前位姿信息。
对带电作业机器人位姿进行初始化，机器臂运行到初始位置。
将操作员手部位姿信息与带电作业机器臂初始位姿进行比较，通过机器人轨迹计算，控制带电作业机器人的机器臂移动到操作员手部位姿状态。
一种带电作业机器人六轴惯导控制装置，包括：
带电作业机器人控制装置；
全景摄像头，用于实时获取当前环境的全景信息；
六维惯导位姿采集装置，用于采集操作员手部位姿状态。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明公开了六轴惯导带电作业机器人控制方法及装置，能够识别、跟踪操作员手部运动位姿，再结合机器人当前状态和实时环境全景视频对带电作业机器人进行控制。本发明能够适应带电作业机器人的工作场景，提高其稳定性与可靠性，提高操作效率和安全性；容易培训操作人员，可以在实验场地模拟各种情况的操作，对操作人员有指导作用。

Claims (2)

1.一种带电作业机器人六轴惯导控制方法，包括：
六轴惯导传感器对操作员手部位姿采集：
利用加速度计和陀螺仪，对空间三维线加速度和角加速度进行采集，并通过滤波算法，建立操作员手部运动位姿模型。
通过全景摄像头实时获取当前环境的全景信息以及目标设备的位姿信息；
带电作业机器人控制步骤：
通过全景摄像头采集环境和带电作业机器人操作末端的位姿信息；根据当前环境的全景信息、操作员手部位姿模型、目标设备的姿态以及控制设备的当前状态，通过控制装置对机器臂的运行进行控制。
通过六轴惯导传感器对操作员手部位姿信息进行采集。
通过读取带电作业机器人本体传感器数据，获取控制设备当前位姿信息。
对带电作业机器人位姿进行初始化，机器臂运行到初始位置。
将操作员手部位姿信息与带电作业机器臂初始位姿进行比较，通过机器人轨迹计算，控制带电作业机器人的机器臂移动到操作员手部位姿状态。
2.一种带电作业机器人六轴惯导控制装置，包括：
带电作业机器人控制装置；
全景摄像头，用于实时获取当前环境的全景信息；
六维惯导位姿采集装置，用于采集操作员手部位姿状态。
CN201910452493.5A 2019-05-28 2019-05-28 一种带电作业机器人六轴惯导控制方法和装置 Pending CN112008711A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910452493.5A CN112008711A (zh) 2019-05-28 2019-05-28 一种带电作业机器人六轴惯导控制方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910452493.5A CN112008711A (zh) 2019-05-28 2019-05-28 一种带电作业机器人六轴惯导控制方法和装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112008711A true CN112008711A (zh) 2020-12-01

Family

ID=73500659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910452493.5A Pending CN112008711A (zh) 2019-05-28 2019-05-28 一种带电作业机器人六轴惯导控制方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112008711A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103481285A (zh) * 2013-09-16 2014-01-01 国家电网公司 基于现实虚拟技术的高压带电作业机器人控制系统及方法
CN106445130A (zh) * 2016-09-19 2017-02-22 武汉元生创新科技有限公司 一种用于手势识别的动作捕捉手套及其校准方法
CN106679649A (zh) * 2016-12-12 2017-05-17 浙江大学 一种手部运动追踪系统及追踪方法
CN106737668A (zh) * 2016-12-09 2017-05-31 南京理工大学 一种基于虚拟现实的带电作业机器人遥操作方法
CN106891326A (zh) * 2017-03-22 2017-06-27 南京航空航天大学 一种机器人示教方法
CN107943283A (zh) * 2017-11-08 2018-04-20 浙江工业大学 基于手势识别的机械臂位姿控制系统
CN108312143A (zh) * 2017-12-19 2018-07-24 国家电网有限公司 机器人机械手控制方法、装置及系统
CN109531566A (zh) * 2018-11-16 2019-03-29 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 一种基于虚拟现实系统的机器人带电作业控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103481285A (zh) * 2013-09-16 2014-01-01 国家电网公司 基于现实虚拟技术的高压带电作业机器人控制系统及方法
CN106445130A (zh) * 2016-09-19 2017-02-22 武汉元生创新科技有限公司 一种用于手势识别的动作捕捉手套及其校准方法
CN106737668A (zh) * 2016-12-09 2017-05-31 南京理工大学 一种基于虚拟现实的带电作业机器人遥操作方法
CN106679649A (zh) * 2016-12-12 2017-05-17 浙江大学 一种手部运动追踪系统及追踪方法
CN106891326A (zh) * 2017-03-22 2017-06-27 南京航空航天大学 一种机器人示教方法
CN107943283A (zh) * 2017-11-08 2018-04-20 浙江工业大学 基于手势识别的机械臂位姿控制系统
CN108312143A (zh) * 2017-12-19 2018-07-24 国家电网有限公司 机器人机械手控制方法、装置及系统
CN109531566A (zh) * 2018-11-16 2019-03-29 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 一种基于虚拟现实系统的机器人带电作业控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9849595B2 (en) Contact force limiting with haptic feedback for a tele-operated robot
CN108789416B (zh) 用于控制双机械臂柔性带电作业的系统及方法
CN110039561B (zh) 基于点云的带电作业机器人遥操作人员培训系统及方法
MX2019010255A (es) Sistema de evasion de colision del modo de aprendizaje y metodo para manipuladores roboticos industriales.
Siradjuddin et al. A position based visual tracking system for a 7 DOF robot manipulator using a Kinect camera
CN109048917B (zh) 机器人自动控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质
CN108616077B (zh) 一种带电作业机器人断引线方法
CN108189034B (zh) 一种机器人连续轨迹实现方法
Chen et al. A framework of teleoperated and stereo vision guided mobile manipulation for industrial automation
TW202200332A (zh) 計算自動化機器之安全範圍
CN105479431A (zh) 惯性导航式机器人示教设备
CN110421559B (zh) 配网带电作业机器人的遥操作方法和动作轨迹库构建方法
CN108462108A (zh) 一种基于力反馈主从控制的带电作业机器人耐张绝缘子更换方法
CN113618731A (zh) 机器人控制系统
CN112008711A (zh) 一种带电作业机器人六轴惯导控制方法和装置
CN111702787A (zh) 人机协作控制系统及控制方法
CN107272725B (zh) 具有视觉反馈的球形机器人运动控制系统及运动控制方法
JP5447150B2 (ja) ロボットの制御装置およびロボットを制御する方法
CN108527405A (zh) 一种协作机器人引导示教系统
CN113580131A (zh) 一种基于动作映射的机械臂末端位姿控制装置及控制方法
Winkler et al. Vision based collision avoidance of industrial robots
JP3212191B2 (ja) 高所作業装置とその方法
PENG et al. Kinematic Modeling and Simulation Analysis of Ground Wire Repair Robot for High Voltage Transmission
CN109176506A (zh) 一种机器人对变压器的智能接线方法及装置
CN115343997A (zh) 一种基于混合现实的全息随动遥操系统及方法

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: 20201201

RJ01 Rejection of invention patent application after publication