WO2024093821A1

WO2024093821A1 - 倒闸操作机器人以及用于倒闸操作的控制方法

Info

Publication number: WO2024093821A1
Application number: PCT/CN2023/127135
Authority: WO
Inventors: 华瑾; 高雅; 张雪薇; 张耘; 杨晶; 辛大欣
Original assignee: 西安工业大学
Priority date: 2023-06-09
Filing date: 2023-10-27
Publication date: 2024-05-10
Also published as: CN116631793A

Abstract

本公开实施例提供一种倒闸操作机器人以及用于倒闸操作的控制方法，所述倒闸操作机器人包括底盘移动装置，在底盘移动装置内设置探测装置，探测装置至少包括激光雷达和激光测距装置，在底盘移动装置上设置第一操作平台，在第一操作平台上设置云台相机、控制装置、寻位装置以及机械臂，在机械臂的端部设置执行装置，寻位装置用于对电控柜内的中压断路器的工作模式进行转换，执行装置用于至少执行电控柜柜门的开闭操作和中压断路器的开关控制。本公开实施例在倒闸操作流程中利用机器人代替人工进行运维，从而实时对配电室监控，并且及时能够切除设备故障，还能够避免化工厂有害气体泄漏对人员造成伤害，提高二次利用与产出的效能和系统稳定性。

Description

倒闸操作机器人以及用于倒闸操作的控制方法

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其是涉及一种倒闸操作机器人以及用于倒闸操作的控制方法。

背景技术

工业化进程的加速离不开机器人技术的蓬勃发展，根据相关统计资料显示，2018年我国工业机器人累计产量突破15万台，较2015年同比增长258.5％。我国虽然是世界第一大工业机器人市场，但我国工业领域使用机器人密度远远低于美国、日本、德国等发达国家。使用工业机器人的工业领域只占少数，在一些高危高风险和重复操作的工作中，工业机器人发挥着重要的作用。

尤其在我国煤炭资源仍然处于生产和消费的主导地位的情况下，采\燃煤企业中，燃煤二次利用技术多数采用循环流化床(CFB)锅炉燃煤技术，然而水平输渣机频繁积灰、跳闸，严重制约着锅炉的正常运行，影响燃煤效能。燃煤化工二次利用电力供给系统由人工运维，但当循环流化床脱硝工艺场内设备实施过程出现故障时，会存在运维人员到场不及时，化学气体泄漏等问题，导致二次利用技术失败。

循环流化床锅炉(CFB)锅炉燃烧系统又是一个分布参数、非线性、时变、大滞后、多变量耦合的被控对象，燃烧控制困难，自动投运率低。针对

循环流化床锅炉的冷备和热备工作流程如下：

冷备工作流程：

1.关闭循环泵和送风机，同时开启床层排气阀和减压阀，使锅炉处于负压状态，防止床料和气体进入锅炉；

2.关闭燃煤输送设备，避免煤粉流入循环流化床；

3.开启冷风阀和床层排气阀，尽快将循环泵内的床料和床层内的残余空气放出，确保锅炉内部的床层和炉膛是真正的冷却状态；

4.监测锅炉内部的温度、压力、流量等参数，确保锅炉处于安全状态。

热备工作流程：

1.开启燃煤输送设备并启动碎煤机，将煤粉送入旋风分离器和输送管；

2.启动送风机，将空气送入旋风分离器和循环泵；

3.增加循环泵的流量和速度，使床料和煤粉在低温氧化反应的基础上，最终进入高温燃烧环节；

4.监测系统的压力、温度和流量等参数，确保锅炉正常运行。

上述冷备和热备过程中涉及部分设备需要实现切换，其中，冷备切换设备包括操作控制系统、冷风阀和床层排气阀、循环泵、送风机、燃煤输送设备；热备切换设备包括：操作控制系统、燃煤输送设备、送风机、循环泵、旋风分离器、输送管、输送螺旋等设备。

现有的变电站无法对煤二次开发利用装备循环流化床脱硝工艺所及的设备对应的供给配电室进行有效监控，并且在倒闸操作流程中涉及到中压断路器在实验位与工作位切换时会产生电弧，稍有操作失误会带来人员伤害。这样，不但导致人员巡检负担较重，并且还不能及时切除设备故障，可能造成化工厂有害气体泄漏对人员造成伤害。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种倒闸操作机器人以及用于倒闸操作的控制方法，以解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述技术问题，本公开的实施例采用了如下技术方案：

本公开实施例提供一种倒闸操作机器人，包括底盘移动装置，在所述底盘移动装置内设置探测装置，所述探测装置至少包括激光雷达和激光测距装置，在所述底盘移动装置上设置第一操作平台，在所述第一操作平台上设置云台相机、控制装置、寻位装置以及机械臂，在所述机械臂的端部设置执行装置，所述寻位装置用于对电控柜内的中压断路器的工作模式进行转换，所述执行装置用于至少执行电控柜柜门的开闭操作和所述中压断路器的开关控制。

在一些实施例中，所述第一操作平台包括底部，在所述底部上设置多个与所述底部垂直设置的侧部以内围成一空间，使得所述第一操作平台在上方和侧方各具有第一开口和第二开口，所述寻位装置设置在所述空间内并向所述第二开口的方向实现寻位操作，所述云台相机和所述机械臂设置在与所述第二开口相对的所述侧部的上端面上。

在一些实施例中，所述寻位装置包括底座，在所述底座上设置Y轴电机和X轴底板，通过所述Y轴电机配合第一丝杆滑块装置驱动所述X轴底板沿Y轴方向移动；在所述X轴底板上设置框架和X轴电机，在所述框架中设置Z轴底板，所述Z轴底板与所述X轴底板相互垂直设置，所述X轴电机配合第二丝杆滑块装置驱动所述Z轴底板在所述框架内沿X轴方向移动；在所述Z轴底板上设置Z轴电机和直线模组，在所述直线模组上设置扭转装置，所述Z轴电机通过联轴器与所述直线模组连接并能够调节所述扭转装置沿Z轴方向移动。

在一些实施例中，所述第二丝杆滑块装置包括丝杆，所述丝杆与所述X轴电机的输出轴通过联轴器连接，在所述丝杆上通过螺母与第一寻位滑块连接，所述第一寻位滑块与所述Z轴底板连接，在所述框架的上方和下方还设置滑轨，在所述滑轨2315上设置第二寻位滑块，所述第二寻位滑块与所述Z轴底板连接。

在一些实施例中，所述扭转装置包括手车位置驱动电机、减速机以及第三寻位滑块，所述第三寻位滑块设置在所述直线模组上并通过连接板与所述减速机连接，所述减速机与所述手车位置驱动电机连接，所述减速机上设置可旋转的扭转头，当所述手车位置驱动电机驱动时，通过所述减速机改变传动方向和输出力矩以实现所述扭转头沿预定方向旋转的功能。

在一些实施例中，所述执行装置包括连接板，所述连接板上的第一侧设置第二操作平台，所述第二操作平台上设置第一指尖部、第二指尖部以及固定部，所述第一指尖部和所述第二指尖部能够相对所述固定部而相互移动以实现对操作钥匙的夹持，所述第一指尖部为用于实现用户的触控任务的触控指尖部，所述第二指尖部为用于实现对电控柜的开关门操作以及对于电控柜中的继电器的开关操作的扣板指尖部。

在一些实施例中，在所述第二操作平台设置第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨的设置方向与所述固定部的延伸方向相同，在所述第一导轨上滑动设置第一滑块，所述第一指尖部设置在第一滑块上，在所述第二导轨上滑动设置第二滑块，所述第二指尖部设置在第二滑块上，所述第一滑块面对所述固定部的侧面上设置第一齿条，所述第二滑块面对所述固定部的侧面上设置第二齿条，所述固定部上设置齿轮组，所述齿轮组与所述第一齿条和所述第二齿条相互啮合。

在一些实施例中，所述第一指尖部包括第一竖直段和第一水平段，所述第一水平段设置在所述第一滑块上并与所述第一竖直段的底部连接，所述第一竖直段的上端部的第一侧具有第一凹部，所述第一竖直段的上端部的第二侧具有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面分别面对不同的方向且相互连接。

在一些实施例中，所述第二指尖部包括第二竖直段和第二水平段，其中，所述第二水平段设置在所述第二滑块上并与所述第二竖直段的底部连接，所述第二竖直段上设置固定板，所述第二竖直段的上端部设置U型部，所述第二竖直段的底部设置卡接部，所述U型部和所述卡接部用于卡接操作钥匙，所述操作钥匙贴合设置在所述固定板上，所述U型部的上端面和所述固定板之间形成第二凹部，所述U型部的下端面和所述卡接部的上端面之间形成矩形的导向口结构以实现对所述操作钥匙进行卡位，所述第一指尖部和所述第二指尖部对准贴合后，所述第一指尖部上的所述第一凹部和所述第二指尖部上的所述第二凹部围绕形成圆形凹部，所述操作钥匙的锁止部突出所述U型部的上端面以位于所述圆形凹部中，在所述第二竖直段的上端部还设置扣板部，所述扣板部朝向所述电控柜的方向设置，所述扣板部具有一圆弧部，所述圆弧部与继电器的活动部位的曲线拟合设置。

本公开实施例还提供一种用于倒闸操作的控制方法，应用于上述任一项所述倒闸操作机器人，包括：

当满足预定条件的情况下，构建场景地图并控制底盘移动装置移动到指定位置；

在所述指定位置处控制电控柜中的中压断路器处于工作位置模式；

确定电控柜内的预操作侧面板在机器人坐标系下的位姿信息以及机械臂的轨迹规划；

基于所述位姿信息和所述轨迹规划，控制机械臂上的执行装置进行柜门开闭和开关操作。

本公开实施例在倒闸操作流程中利用机器人代替人工进行运维，从而实时对配电室监控，并且及时能够切除设备故障，还能够避免化工厂有害气体泄漏对人员造成伤害，提高二次利用与产出的效能和系统稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的倒闸操作机器人的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的倒闸操作机器人的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的倒闸操作机器人中寻位装置的结构示意图；

图4是本公开实施例中电控柜的示意图；

图5是本公开实施例中电控柜的方法示意图；

图6是本公开实施例中电控柜中开关的布置示意图；

图7是本公开实施例提供的用于倒闸操作的控制方法的步骤示意图；

图8是本公开实施例提供的用于倒闸操作的控制方法的步骤示意图；

图9是本公开实施例的所述执行装置的结构示意图；

图10是本公开实施例的所述执行装置中第一指尖部的结构示意图；

图11是本公开实施例的所述执行装置中第二指尖部的结构示意图；

图12是本公开实施例的操作钥匙的结构示意图；

图13是本公开实施例的第二指尖部执行扣板操作的示意图；

图14是本公开实施例的所述执行装置对所述操作钥匙的操作示意。

具体实施方式

此处参考附图描述本公开的各种方案以及特征。

应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本公开的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本公开进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本公开的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”“在另一个实施例中”“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。

本公开实施例提供一种倒闸操作机器人,所述倒闸操作机器人用于对变电站内的电控柜实现倒闸操作，其中，一般的电气设备分为运行、备用(冷备用及热备用)、检修三种状态，其中，将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸，为实现倒闸所进行的操作叫倒闸操作。在倒闸操作中，通过操作隔离开关、断路器以及挂、拆接地线等将电气设备从一种状态转换为另一种状态或使系统改变运行方式。

图4和图5示出所述电控柜的控制面板的示意图，所述控制面板上依次设置相关装置，例如包括a—开关保护装置，b—智能操作装置，c—电力仪表，d—事故指示，e—接地报警，f—储能指示，g—分闸指示，h—合闸指示，i—遥控指示，j—保护跳闸，k—本体保护跳闸，l—连跳低压侧，m—备用指示，n—中压断路器，o—工作模式切换开关。

本实施例中，用于针对上述电控柜进行倒闸操作的所述倒闸操作机器人的结构如图1和图2所示，其包括底盘移动装置100，所述底盘移动装置100例如可以是麦克纳姆轮全向移动装置，例如在所述底盘移动装置100的下部设置例如轮部120，其能带动所述倒闸操作机器人实现移动，在所述底盘移动装置100内设置探测装置110，这里的所述探测装置110至少包括激光雷达和激光测距装置，其中，这里的所述激光测距装置可以采样某一方位的障碍物的距离信息，所述激光雷达通过电机部的旋转不断改变所述测距部的测量方位，从而实现对周围环境全方位测量,并产生平面点云信息。

进一步地，在所述底盘移动装置100上设置第一操作平台200，在所述第一操作平台200上设置云台相机210、控制装置220、寻位装置230、机械臂240以及电源装置260，在所述机械臂240的端部设置执行装置250，这里的所述执行装置250包括相对设置的指尖部，以通过所述指尖部的夹持作用固定操作钥匙以及打开柜门上的锁体，还能够通过所述指尖部针对电控柜内的开关进行操作。

具体地，所述第一操作平台200包括底部201，在所述底部201上设置多个与所述底部201垂直设置的侧部202以内围成一空间，使得所述第一操作平台200在上方和侧方各具有第一开口203和第二开口204，其中，所述寻位装置230设置在所述空间内并向所述第二开口204的方向实现寻位操作，所述云台相机210和所述机械臂240设置在与所述第二开口相对的所述侧部202的上端面上。此外，由于寻求机构重心与机械臂重心之间的分配，结合考虑电控柜高度与所述倒闸操作机器人的整机重心，优选使得所述机械臂240的操作正方向和所述寻位装置230安装开口处在所述底盘移动装置100的两侧位置相对设置。

需要说明的是，这里的所述云台相机210例如可以是通过云台控制的具有两自由度的视觉采集装置。这里的所述寻位装置230能够实现中压断路器控制手车位置的确定，并通过输出轴旋转手柄以对所述工作模式切换开关o执行操作，以对所述电控柜内的所述中压断路器n的工作模式进行转换。为此，这里的所述寻位装置230的安装位置取决于现场需要操作的所述中压断路器n的操作高度进行设置和安装。

如图3所示，所述寻位装置230能够完成左右、前后、上下方向上的移动并最后实现对手车位置的调节，其包括底座2301，在所述底座2301上设置Y轴电机2302和X轴底板2303，通过所述Y轴电机2302配合第一丝杆滑块装置可以驱动所述X轴底板2303沿Y轴方向移动。

进一步地，在所述X轴底板2303上设置框架2304和X轴电机2305，在所述框架2304中设置Z轴底板2306，所述Z轴底板2306与所述X轴底板2305相互垂直设置，其中，所述X轴电机2305配合第二丝杆滑块装置可以驱动所述Z轴底板2306在所述框架内沿X轴方向移动。

进一步地，所述第二丝杆滑块装置包括丝杆2312，所述丝杆2312与所述X轴电机2305的输出轴通过联轴器2320连接，在所述丝杆2312上通过螺母2313与第一寻位滑块2314连接，所述第一寻位滑块2314与所述Z轴底板2306连接。此外，在所述框架2304的上方和下方还设置滑轨2315，在所述滑轨2315上设置第二寻位滑块2316，所述第二寻位滑块2316与所述Z轴底板2306连接。

在所述Z轴底板2306上设置Z轴电机2307和直线模组2308，在所述直线模组2308上设置扭转装置，所述Z轴电机2307通过联轴器2320与所述直线模组2308连接并能够调节所述扭转装置沿Z轴方向移动。

所述扭转装置包括手车位置驱动电机2309、减速机2310以及第三寻位滑块2311，所述第三寻位滑块2311设置在所述直线模组2308上并通过连接板2317与所述减速机2310连接，这里的所述减速机2310可以是直角转角行星减速机，所述减速机2310与所述手车位置驱动电机2309连接，所述减速机2310上设置可旋转的扭转头2318，当所述手车位置驱动电机2309驱动时，通过所述减速机2310改变传动方向和输出力矩，从而实现所述扭转头2318沿预定方向旋转的功能。

此外，这里的所述机械臂240上的所述执行装置250用于具体执行倒闸操作，这里的所述倒闸操作例如包括所述智能操作装置b的旋钮控制，所述中压断路器n的开关控制，电控柜柜门的开闭操作以及中压断路器手车位置控制等。此外，在所述执行装置250中设置双目深度相机，其通过双目深度视觉采集方式配合执行倒闸操作。

具体地，如图9所示，所述执行装置250，其包括连接板1，这里的所述连接板1与所述倒闸操作机器人的机械臂连接以便于将所述执行装置设置在机械臂上，在所述连接板1上的第一侧设置第二操作平台2，在所述第二操作平台2上设置第一指尖部10、第二指尖部20以及固定部30，这里的所述第一指尖部10和所述第二指尖部20分别设置在所述固定部30的两侧。这里的所述第一指尖部10和所述第二指尖部20能够相对所述固定部30而相互移动以实现对操作钥匙的夹持操作，这里的操作钥匙能够实现对于电控柜中的继电器进行操作。

具体地，所述第一指尖部10为触控指尖部，其用于实现用户的触控任务，例如用户能够通过操作所述第一指尖部10以查询继电保护装置的工作状态和解除警报指令等；所述第二指尖部20为扣板指尖部，其用于实现对电控柜的开关门操作以及对于电控柜中继电器的开关执行操作。这里的所述第一指尖部10和所述第二指尖部20的重量例如可以是0.66KG，两个指尖部的综合行程为53mm。

进一步地，在所述第二操作平台2设置第一导轨3和第二导轨4，所述第一导轨3和所述第二导轨4的设置方向与所述固定部30的延伸方向相同，在所述第一导轨3上滑动设置第一滑块5，所述第一指尖部10设置在第一滑块5上，在所述第二导轨4上滑动设置第二滑块6，所述第二指尖部20设置在第二滑块 6上，这样所述第一指尖部10和所述第二指尖部20能够通过滑动相对靠近或者远离。为了实现所述第一指尖部10和所述第二指尖部20的移动，所述第二操作平台2中设置有驱动装置，其与对应的所述第一滑块5和所述第二滑块6连接。

进一步地，在所述第一滑块5面对所述固定部30的侧面上设置第一齿条7，在所述第二滑块6面对所述固定部30的侧面上设置第二齿条8，在所述固定部30上设置齿轮组，所述齿轮组与所述第一齿条7和所述第二齿条8相互啮合，这里的所述第一齿条7和所述第二齿条8的延伸方向与所述第一滑块6和所述第二滑块7的滑动方向一致，这样能够使得所述第一指尖部10和所述第二指尖部20的相对滑动更加稳定。

如图10所示，所述第一指尖部10包括第一竖直段11和第一水平段12，其中，所述第一水平段12设置在所述第一滑块5上并与所述第一竖直段11的底部连接。

具体地，所述第一竖直段11的上端部的第一侧具有第一凹部111，所述第一竖直段11的上端部的第二侧具有第一斜面112和第二斜面113，这里所述第一斜面112和所述第二斜面113分别面对不同的方向，其中，所述第一斜面112和所述第二斜面113相互连接。

进一步地，在所述第一斜面112和所述第二斜面113上分别设置第一凹槽1121和第二凹槽1131，这里的所述第一凹槽1121和所述第二凹槽1131采用深度为1mm的凹槽结构，在所述第一凹槽112和所述第二凹槽113中设置触控单元。在一个具体的实施方式中，这里的所述触控单元的直径为22mm，这里考虑到人体的指尖宽度一般为20.2mm，如果只设置一个凹槽则在按压过程中用户的指尖可能与所述触控单元的边缘发生干涉，通过在不同的两个斜面上分别设置两个凹槽，不仅解决了按压时存在的干涉问题，同时双凹槽结构可以从不同角度完成不同的触控任务。

在另一个实施方式中，可以在所述第一凹槽1121和所述第二凹槽1131内通过粘贴方式设置硅胶垫。这里考虑到指尖材料的硬度高，与所述触控单元采用硬连接接触时有可能损坏所述触控单元，因此可以采用厚度为3mm的背胶硅胶垫(其硬度可以达到60-70HRC)，从而通过设置硅胶垫以起到缓冲作用。

在另一些实施例中，在所述第一凹槽1121和所述第二凹槽1131中还可以设置具有压阻效应的水凝胶等柔性传感材料，从而还能够基于按压阻变值反馈指尖操作的稳定情况。

进一步地，如图11所示，所述第二指尖部20包括第二竖直段21和第二水平段22，其中，所述第二水平段22设置在所述第二滑块6上并与所述第二竖直段21的底部连接。这里的所述第二指尖部20用于实现对电控柜柜门的开关操作以及对于电控柜中继电器的开关执行操作。

具体地，这里的所述继电器位于电控柜中，考虑到电控柜的柜门上设置一字锁，用户需要开关门就需要先用操作钥匙开锁。如果通过执行装置首先夹取钥匙再完成开关门操作，不仅会增加工作时间，而且关门时单独通过钥匙锁门则无法有效按压柜门同时还会存在误操作问题，因此，可以将所述操作钥匙预先固定在第二指尖部20上，尤其可以固定在所述第二竖直段21上。

具体地，所述第二竖直段21上设置固定板213，所述第二竖直段21的上端部设置U型部211，所述第二竖直段21的底部设置卡接部212，这里的所述U型部211和所述卡接部212用于卡接用于开启电气柜门的操作钥匙100，所述操作钥匙100贴合设置在所述固定板213上。此外，所述U型部211的上端面和所述固定板213之间形成第二凹部214，这里的所述第一凹部111和所述第二凹部214相对匹配设置。

其中，如图12所示，所述操作钥匙100用于打开例如电控柜上的钥匙锁，其包括钥匙把110和钥匙杆120，其中所述钥匙把110的截面尺寸大于所述钥匙杆120的截面尺寸，在所述钥匙杆120的远端部设置锁止部130。

具体地，所述U型部211的下端面和所述卡接部212的上端面之间形成矩形的导向口结构以实现对所述操作钥匙100进行卡位，具体地，所述钥匙100的所述钥匙把110卡接在所述导向口结构中，所述钥匙100的所述钥匙杆120穿过所述U型部211并通过所述U型部211固定。

当所述第一指尖部10和所述第二指尖部20对准贴合后，所述第一指尖部10上的所述第一凹部111和所述第二指尖部20上的所述第二凹部214围绕形成圆形凹部，所述锁止部130突出所述U型部211的上端面以位于所述圆形凹部中

此外，为了提升所述操作钥匙100更加稳定地设置在所述第二指尖部20上，所述操作钥匙100的所述钥匙把110上设置通孔101，所述固定板213上设置连接孔2131，可以通过紧固件依次穿过所述连接孔2131和所述通孔101以将所述操作钥匙100更稳定地固定，并且保证所述操作钥匙100的设置精度。

在一个具体的实施方式中，所述锁止部130的外径为28mm，所述操作钥匙100的纵轴方向处于旋转中心位置，以所述操作钥匙100为轴心在所述第一指尖部10和所述第二指尖部20的2的顶部增加4mm深的圆形凹部，这里的所述圆形凹部的内径29mm，这样可以将所述操作钥匙100嵌入柜门上的钥匙锁的锁孔中，同时所述第一指尖部10和所述第二指尖部20形成的所述圆形凹部的底面部分与钥匙锁外侧的光滑面接触，能够起到压门的作用以保证所述操作钥匙100和钥匙锁之间的连接。

此外，考虑到所述钥匙锁突出所述电控柜的操作面板5mm设置，所述钥匙锁上的锁孔的深度为6.5mm，这样设置所述操作钥匙100最终突出所述圆形凹部2.5mm。这样，当所述圆形凹部的底面部分与所述钥匙锁的外侧光滑面接触时，所述第一指尖部10和所述第二指尖部20的顶部距离柜门1mm，这样能够保证旋转开锁时不会碰到柜门，又防止了所述操作钥匙100突出指尖部的顶部过多造成的10KV开关操作和对于继电器的扣板操作之间发生干涉。

进一步地，如图13所示，在所述第二竖直段21的上端部还设置用于针对继电器的开关进行操作的扣板部215，所述扣板部215朝向所述电控柜的方向设置，具体地，这里的所述扣板部215尤其根据电控柜中的继电器的活动部位设置，所述扣板部215具有一圆弧部216，所述圆弧部216与继电器的活动部位的曲线拟合设置，使得所述扣板部215能较好地卡位所述继电器的活动部位。

在实际操作中，所述继电器的活动部位与所述继电器的边缘距离较大，所述扣板部215的末端可以伸入其间的缝隙，所述扣板部215的所述圆弧部216的曲率大于活动部位的轮廓的曲率，且末端有1-2mm的倒钩设置，防止在扣板动作过程中继电器的活动部位滑出轨道，此外，所述扣板部215上设置外斜面可以减小所述扣板部215的末端对旋转角度的要求。

具体地，基于所述第二指尖部20的结构从而通过所述第二指尖部20能够实现操作所述操作钥匙100，如图14所示，图14a和图14c为本实施例中基于指尖部的“零”位夹持状态，图14b为默认指尖部初始的“零”位夹持状态。考虑到在倒闸操作中，通过所述机械臂操作执行装置的末端旋转所述操作钥匙100以实现开锁，所以操作钥匙100必须处于旋转中心。本实施例的对于所述操作钥匙100的夹持位置可调节，在旋转所述操作钥匙100开锁时，可以通过调节夹持位置，使得所述操作钥匙100处于旋转中心。

此外，默认的两个指尖部的总行程是80mm，当两个指尖部处于“零”位夹持状态时，对应的两个滑块和齿条处于两侧极限位置，无法调节夹持位置。因此，必须减小两个指尖部的总行程。考虑到10KV旋转开关的宽度10mm，因此，上述总行程必须大于10mm，本实施例能够缩短两个指尖部的总行程至53mm。

此外，在所述连接板1的第二侧设置支架40，在所述支架40上设置深度相机50，通过所述深度相机能够对电控柜的柜门以及开关处进行视觉采集，从而配合两个指尖部实现相关操作。考虑到所述执行装置的结构以轻量化为主，这里的所述深度相机50重量约200g，因此对于相机侧的结构不会影响执行装置的重心。

通过所述底盘移动装置100的自主导航移动使得所述倒闸操作机器人移动到流程环节中需要倒闸操作的指定电控柜前的预定位置并通过所述执行装置250实现倒闸操作。具体地，在进行到达需要倒闸操作的预定电控柜前的自主导航的过程中，所述控制装置220能够实现激光雷达的数据分析、动态环境建图与自主导航、所述底盘移动装置与待操作的电控柜之间的标定、手眼标定等多种功能。

其中，这里的动态环境建图与自主导航功能包括例如地图创建、机器人定位、路径规划以及路径跟踪运动控制等多个功能以使得能够实现所述机器人在工作时快速精确到达路径规划的目标位置。所述底盘移动装置与待操作的电控柜之间的标定主要用于确定倒闸操作前的机器人坐标系与基础坐标系以及确定两者之间的位姿关系。所述手眼标定功能主要用于确定相机坐标系与机械臂坐标系以及确定两者之间的位姿关系。

在本实施例中，所述倒闸操作机器人主要用于循环流化床脱硝工艺中涉及设备的供给配电室内的电控柜的倒闸操作，这里的倒闸操作至少包括以下三种，分别是：10kV开关冷备用转热备用情况、10kV开关热备用转冷备用情况和开关控制紧急切断情况。。

本公开的第二实施例提供一种用于倒闸操作的控制方法，下面的描述以10kV开关冷备用转热备用情况为例，如图7所示，所述控制方法包括：

S101，当满足预定条件的情况下，构建场景地图并控制所述底盘移动装置移动到指定位置。

在本步骤中，当满足预定条件的情况下，构建场景地图并控制所述底盘移动装置移动到指定位置。在本实施例中的所述预定条件是指变电站的配电室的状态需要将10kV开关的冷备用转热备用的条件。当然，也可以是10kV开关热备用转冷备用和开关柜紧急情况等其他条件。这里的场景地图一般是指包括电控柜在内的配电室的室内场景地图。

这里的控制所述底盘移动装置移动到指定位置用于通过所述底盘移动装置100的自主导航移动使得所述倒闸操作机器人移动到工艺流程环节中需要倒闸操作的预定电控柜前的预定位置。具体地，当配电室的状态需要将10kV开关的冷备用转热备用时，根据例如语义分割网络算法构建带有电控柜功能属性信息的配电室的室内场景地图。进一步地通过例如激光雷达SLAM算法控制所述底盘移动装置100通过自主导航移动至需要进行倒闸操作的预定电控柜的指定位置处。

S102，在所述指定位置处控制电控柜中的中压断路器处于工作位置模式。

在本步骤中，在所述指定位置处控制电控柜中的中压断路器处于工作位置模式。为了更顺利地实现倒闸操作，在本步骤之前，当所述倒闸操作机器人移动至指定位置处，还可以通过所述执行装置250上的双目深度相机采集所述电控柜的图像数据，并结合例如SSD目标检测算法检测所述电控柜的控制面板的最上端的开关保护装置a未出现报警信号。

进一步地，考虑到这里的电控柜中的中压断路器n的工作模式包括实验位置模式和工作位置模式，在本步骤之前，还需要确定所述电控柜中的中压断路器n是否处于实验位置模式。具体地，通过所述执行装置250上的双目深度相机采集所述中压断路器n的图像数据，检测电控柜的操作面板上观察窗口内所述中压断路器n靠近所述电控柜的面板之间的距离，基于所述距离确定所述中压断路器n是否处于实验位置模式。

此外，在本步骤之前，还可以通过所述双目深度相机在图像数据中获取所述电控柜上的所述智能操作装置b的图像，并确定所述智能操作装置b的操作面板上的刀闸是否位于预定位置以及操作面板上的分合闸旋是否钮位于“零”位。

优选地，当上述条件都满足后，可以控制所述电控柜中的所述中压断路器n处于工作位置模式。具体地，在本步骤中，控制所述底盘移动装置100例如旋转一周后与所述电控柜的控制面板对准，具体地，当所述倒闸操作机器人处于指定位置后，通过所述底盘移动装置100上的激光测距装置反馈的与所述电控柜之间的距离信息与对应于所述电控柜的二维码的四元数信息进行解算以获得所述底盘移动装置100水平对准所述电控柜时所述寻位装置230的X轴和Y轴的移动信息，并控制所述底盘移动装置100从所述指定位置移动至预定的二维码ID标记位。

进一步地，当所述底盘移动装置100位于二维码ID标记位后，调整所述寻位装置230的Y轴和Z轴的移动距离，使所述寻位装置230的X轴方向上的手车位置驱动电机的输出轴对准所述电控柜的控制面板上的工作模式切换开关o，这里的所述工作模式切换开关o与所述电控柜内的手车连接，所述手车通过丝杠滑块以控制所述中压断路器n在两个工作模式中切换。具体地，在本步骤中，通过控制所述寻位装置230的手车位置驱动电机的输出轴沿顺时针转动所述工作模式切换开关o以通过手车带动所述中压断路器n移动从而使得所述中压断路器n调节到工作位置模式。

具体地，在使得所述中压断路器n调节到工作位置模式后，进一步地还可以通过所述执行装置250上的所述双目深度相机采集所述中压断路器n的图像数据，通过获取与手车相连的丝杠模块中丝杆在观察窗口中的长度，以此来确定所述中压断路器n处于工作位置模式。

S103，确定电控柜内的预操作侧面板在机器人坐标系下的位姿信息以及所述机械臂的轨迹规划。

在本步骤中，确定电控柜内的预操作侧面板在机器人坐标系下的位姿信息以及所述机械臂的轨迹规划。这里的倒闸操作主要是通过所述机械臂240上的所述执行装置250打开所述电控柜的柜门以及对所述电控柜内的预操作侧面板上的开关进行操作。

具体地，首先控制所述底盘移动装置100例如旋转一周后对准所述电控柜进行位置校准，例如通过所述底盘移动装置100内的所述激光测距装置反馈的与所述电控柜的距离信息与对应于所述电控柜的二维码的四元数信息进行算法解算得到所述底盘移动装置100水平对准所述电控柜时的X轴和Y轴移动信息，并控制所述底盘移动装置100移动至二维码ID标记位，从而完成所述底盘移动装置100与待操作的所述电控柜之间的位置标定，同时还可以获取所述电控柜的功能属性信息。

进一步地，利用手眼标定方式确定所述电控柜内的预操作侧面板在机器人坐标系下的位姿信息。具体地，需要在控制所述机械臂240以及所述执行装置250执行倒闸操作任务前进行手眼标定，具体地利用雅克比矩阵确定相机坐标系与机器人坐标系之间的位姿关系，从而确定所述倒闸操作机器人进行倒闸操作时所述电控柜的预操作侧面板在机器人坐标系下的位姿信息。进一步地，在本步骤中，还可以针对所述机械臂进行相关任务的轨迹规划，这里的轨迹规划可以基于所述执行装置250和所述电控柜的柜门以及其上钥匙孔的位置以及电控柜内的开关位置确定，这里的轨迹可以是对于柜门的开关门的轨迹，也可以是开关操作的轨迹。

S104，基于所述位姿信息和所述轨迹规划，控制所述执行装置进行柜门开闭和开关操作。

在本步骤中，基于所述位姿信息和所述轨迹规划，控制所述执行装置250进行柜门开闭和开关操作。具体地，基于预操作侧面板的所述位姿信息和所述机械臂的所述轨迹规划，根据获得的柜门上的钥匙孔的位置信息，采用所述执行装置250插入到所述钥匙孔中从而打开所述电控柜的柜门，这里的用于柜门的操作钥匙事先设置在所述执行装置250中。

进一步地，控制所述执行装置250的所述指尖部利用所述执行装置250上的所述双目深度相机确定所述预操作侧面板上的二次小开关的开关位并通过所述指尖部闭合二次小开关。具体地，首先控制所述执行装置250的指尖部闭合，并利用所述双目深度相机采集所述预操作侧面板上的二次小开关位置信息，从而确定二次小开关的开关位。如图6所示，10kV电控柜内的预操作侧面板上的二次小开关1表示的是1QF、2表示的是2QF、4表示的是4QF、5表示的是5QF。这样根据对于电控柜的任务指示以及所获得的不同二次小开关的位置信息，并使用所述执行装置250闭合选择的二次小开关。

在完成闭合二次小开关的操作之后，控制所述执行装置250的指尖部还可以关闭所述电控柜的柜门。具体地，完成闭合二次小开关的操作之后，根据所述机械臂的关门的轨迹规划，结合所述双目深度相机采集的所述电控柜的柜门上的钥匙孔的位置信息，使用所述执行装置250关闭所述电控柜的柜门。

优选地，在上述步骤S104之后，还包括以下步骤：

控制所述底盘移动装置移动至二维码ID标记位，调节所述中压断路器处于实验位置模式。

在本步骤中之前，还可以采用所述执行装置250将10kV开关的控制方式切至“远方”。具体地，在本步骤中，控制所述底盘移动装置100旋转一周后对准所述电控柜进行再次位置校准，例如通过所述底盘移动装置100内的所述激光测距装置反馈的与所述电控柜的距离信息与对应于所述电控柜的二维码的四元数信息进行算法解算得到所述底盘移动装置100水平对准所述电控柜时所述寻位装置230的X轴和Y轴的移动信息，并控制所述底盘移动装置100移动至二维码ID标记位。进一步地，调节所述寻位装置230的Y轴和Z轴的移动距离，使其手车位置驱动电机的输出轴对准所述工作模式切换开关o。具体地，控制手车位置驱动电机逆时针转动，以通过手车带动所述中压断路器n移动至实验位置模式。

进一步地，还可以通过所述执行装置250的所述双目深度相机采集所述中压断路器n的图像数据，通过检测得到与手车相连的丝杠模块中丝杆在观察窗口中的长度，以此来确定所述中压断路器n处于实验位置模式。

进一步地,所述S101步骤即当满足预定条件的情况下，如图8所示，构建场景地图并控制所述底盘移动装置移动到指定位置的具体方法如下：

S201，基于底盘移动装置上的激光雷达采集的点云信息获取局部栅格地图。

在本步骤中，基于底盘移动装置上的激光雷达采集的点云信息获取局部栅格地图。具体地，将所述探测装置110中的激光雷达采集的点云雷达数据进行同步定位与地图构建(SLAM)以实现初步建图，从而获取局部栅格地图。

进一步地，利用所述激光雷达的似然域模型，基于Bayes方法将检测到的对于障碍物的点云数据映射到全局地图坐标系上。这里对于Bayes方法，其是以条件概率为基础来估计未知状态向量的统计数据融合算法。利用ROS自带的octomap_server功能包，通过投影变换将3D点云图转化为2D栅格图。经过比较栅格与origin坐标来确定出两者间的映射关系。当栅格被占用时，针对周边栅格状态进行检查。倘若占用状态数量超过了某个阈值，便认为此栅格为占用状态；反之，则认为其为空闲状态。

此外，还可以采用结合里程计，通过Cartographer算法根据激光雷达的点云信息和里程计(Odometry)的信息，对场景地图进行构建以获取局部栅格地图，同时还可以对自身状态进行估计。

S202，基于底盘移动装置上的云台相机采集的视频流获取语义分割图。

在本步骤中，基基于底盘移动装置上的云台相机采集的视频流获取语义分割图。具体地，通过所述云台相机采集室内场景的视频流，通过视觉词袋模型提取视频流中的关键帧以获取具有丰富信息的图像，然后利用基于多尺度注意力机制的语义分割网络对图像进行语义分割，最终获取具有语义信息的语义分割图。

具体地，例如可以采用配电室的相关图片作为训练图像，以对配电室的图片中的特征进行提取以构建视觉词袋模型，例如采用特征提取算法从训练图像中提取图像的视觉特征；然后利用所有的视觉单词对提取的视觉特征进行聚类，将每一个图像中的像素点都作为一个视觉单词，根据所有视觉单词建立词汇库；最后对所述云台相机采集的视频流进行关键帧提取，并在词汇库中寻找与该关键帧图像每一个视觉特征距离最短的视觉单词，统计关键帧的图像中的视觉特征在词汇库中所出现的频率，形成表达该关键帧的特征信息。

在对图像进行语义分割的过程中，这里可以采用注意力机制结构，以具有能够关注重要信息并弱化次要信息的作用，并且将注意力机制结构融合在语义分割网络中，进一步提高该模型的分割精度，从而获取具有更高精度的配电室目标识别度的语义分割模型。

进一步地，将通过视觉词袋模型提取的人、电控柜等目标的图像特征信息作为语义分割网络的输入，利用语义分割网络中融合的注意力机制模块获取配电室环境中所需要监测的人、电控柜等目标的信息，并将这些特征信息经过多尺度特征融合方法进行特征融合，得到深度特征信息。这样，在提取空间位置特征的过程中利用语义分割信息提高模型预测精度，输出下一步动作的决策量，提高配电室环境状态的认知能力。

最后通过加入LSTM网络，将包含空间信息的深度图像以及包含时间信息的配电室环境历史连续状态序列作为网络模型的输入数据，通过卷积网络和LSTM分别提取并融合场景的空间位置特征和时间上下文特征，从而实现获取语义分割图。

S203，基于所述局部栅格地图和所述语义分割图获取全局栅格地图以及导航路径。

在本步骤中，基于所述局部栅格地图和所述语义分割图获取导航路径。具体地，在通过Bayes方法融合基于激光雷达获取的所述局部栅格地图的基础上，可以基于所述云台相机获取的语义分割图更新所述局部栅格地图，从而根据配电室的环境完成SLAM建图，得到全局栅格地图。在本步骤中融合通过所述激光雷达获取的局部栅格地图和由语义分割网络建立的语义分割图中对相同位置的栅格并进行更新，以完成同步定位与建图。

进一步地，依据获得的配电室环境得到任务信息并确定目标电控柜的位置，利用D*算法进行路径规划，运动到达目标的电控柜位置，并进行位姿矫正。具体地，根据所建的配电室地图与任务信息，采用D*算法避开配电室中的障碍物和人，并进行路径规划以得到最佳的路线。

这样当确定好路线之后，控制该所述底盘移动装置100移动到目标的电控柜的位置，再对所述倒闸操作机器人进行位姿矫正，调整所述倒闸操作机器人到能够与电控柜的面板对齐并距离电控柜适当的位置，这样以便机械臂进行操作时与所述控制面板之间的距离合适。

在另一个实施方式中，可以参照上述步骤S101-S104实现在需要将10kV开关热备用转冷备用时实现相关操作，例如可以按照以下步骤实现，简要的操作流程与所述将10kV开关冷备用转热备用操作流程相反，具体方式如下：

S1，根据语义构图算法所建的配电的室内地图，通过激光雷达以及SLAM算法控制所述底盘移动装置100移动导航至所需倒闸操作的电控柜的预定位置处。上述步骤参见第一实施例的步骤S101。

S2，采用SSD目标检测算法检测10kV开关在实验位置模式，采用所述执行装置250将10kV开关控制方式切至“0”位；控制所述底盘移动装置100底盘旋转一周后对准电控柜，并控制所述底盘移动装置100移动至二维码ID标记位；通过手车以及丝杠滑块控制所述中压断路器n在两个工作模式中移动切换。

进一步地，控制所述寻位装置230中的手车位置驱动电机顺时针转动所述工作模式切换开关以带动手车移动至工作位置模式。还可以通过所述中压断路器n的图像数据，确定手车处于工作位置模式。上述步骤参见第一实施例的步骤S102。

S3，控制所述底盘移动装置100旋转一周后对准电控柜，并控制所述底盘移动装置100移动至二维码ID标记位；此外，还可以进行手眼标定，获得电控柜上的预操作侧面板在机器人坐标系下的位姿信息，然后对所述机械臂进行任务的轨迹规划。上述步骤参见第一实施例的步骤S103。

S4，根据获得的电控柜控制面板上钥匙孔的位置信息，使用所述执行装置250打开电控柜的柜门，控制执行装置250的指尖部闭合并利用所述双目深度相机采集所述电控柜的柜体内部的二次小开关位置信息，然后采用所述执行装置250打开二次小开关。在完成打开二次小开关操作之后，根据所述双目深度相机采集的电控柜的柜门信息，采用所述执行装置250关闭电控柜的柜门。

最后控制所述底盘移动装置100旋转一周后对准所述电控柜，并控制所述底盘移动装置100移动至二维码ID标记位，通过手车和丝杠滑块控制所述中压断路器n在两个工作模式中移动切换，也就是带动手车移动至实验位置模式，最后还可以利用所述双目深度相机确定手车处于实验位置模式。上述步骤参见第一实施例的步骤S104。

在另一个实施方式中，可以参照上述步骤S101-S104实现在需要当开关柜发生紧急情况时实现相关操作，简要的操作流程如下：

S11，当配电室的电控柜发生紧急情况时，根据语义构图算法所建的配电室内地图，通过激光雷达SLAM算法控制所述底盘移动装置100移动导航至故障的电控柜位置前。上述步骤参见第一实施例的步骤S101。

S12，采用SSD目标检测算法检测所述电控柜的所述控制面板最上端的开关保护装置的报警信号。上述步骤参见第一实施例的步骤S102。

S13，控制所述底盘移动装置100旋转一周后对准电控柜，并控制所述底盘移动装置100移动至二维码ID标记位，此时还可以进行手眼标定，获取所述电控柜的预操作侧面板上的分合闸旋钮在机器人坐标系下的位姿信息，然后对所述机械臂进行任务的轨迹规划，最后采用所述执行装置完成紧急分闸操作以及时切除故障回路。上述步骤参见第一实施例的步骤S103和S104。

基于与上述第一实施例相同的发明构思，本公开的第二实施例提供了一种用于倒闸操作的控制装置，应用于倒闸操作机器人，其包括地图导航模块、模式调节模块、运动确定模块以及执行控制模块，其中：

地图导航模块，用于当满足预定条件的情况下，构建场景地图并控制底盘移动装置移动到指定位置；

模式调节模块，用于在所述指定位置处控制电控柜中的中压断路器处于工作位置模式；

运动确定模块，用于确定电控柜内的预操作侧面板在机器人坐标系下的位姿信息以及机械臂的轨迹规划；

执行控制模块，用于基于所述位姿信息和所述轨迹规划，控制机械臂上的执行装置进行柜门开闭和开关操作。

进一步地，所述地图导航模块包括：

第一获取单元，用于基于底盘移动装置上的激光雷达采集的点云信息获取局部栅格地图；

第二获取单元，用于基于底盘移动装置上的云台相机采集的视频流获取语义分割图；

第三获取单元，用于基于所述局部栅格地图和所述语义分割图获取全局栅格地图以及导航路径。

进一步地，所述模式调节模块还用于：

基于所述中压断路器的图像数据检测电控柜的操作面板上观察窗口内所述中压断路器靠近所述操作面板之间的距离；

基于所述距离确定所述中压断路器是否处于实验位置模式。

进一步地，所述模式调节模块，包括：

第一模式控制单元，用于当所述底盘移动装置处于指定位置且所述中压断路器处于实验位置模式时，通过与所述电控柜之间的距离信息与对应于所述电控柜的二维码的四元数信息进行解算以获得所述底盘移动装置水平对准所述电控柜时，所述底盘移动装置上的寻位装置的X轴和Y轴的移动信息，并控制所述底盘移动装置从所述指定位置移动至预定的二维码ID标记位；

第二模式控制单元，用于当所述底盘移动装置位于二维码ID标记位后，调整所述寻位装置的Y轴和Z轴的移动距离，使所述寻位装置的X轴方向上的手车位置驱动电机的输出轴对准所述电控柜的控制面板上的工作模式切换开关，通过控制所述寻位装置的手车位置驱动电机的输出轴沿顺时针转动所述工作模式切换开关以通过手车带动所述中压断路器移动从而调节到工作位置模式。

进一步地，所述模式条件模块还用于：

确定所述电控柜的智能操作装置的操作面板上的刀闸是否位于预定位置和/或

所述操作面板上的分合闸旋是否钮位于“零”位。

进一步地，所述运动确定模块包括：

位姿信息确定单元，用于利用雅克比矩阵确定相机坐标系与机器人坐标系之间的位姿关系，以确定进行倒闸操作时所述预操作侧面板在机器人坐标系下的位姿信息；

轨迹规划单元，用于针对机械臂进行基于位置和任务的轨迹规划，所述位置至少包括所述机械臂上的执行装置的位置、所述电控柜的柜门以及其上钥匙孔的位置以及电控柜内的开关位置确定。

进一步地，所述执行控制模块包括：

开关柜控制单元，用于根据所述电控柜的柜门上的钥匙孔的位置，通过执行装置上的操作钥匙插入到所述钥匙孔中以打开所述电控柜的柜门；

开关控制单元，用于通过所述执行装置上的双目深度相机确定所述预操作侧面板上选择的二次小开关的开关位并通过控制所述执行装置上的指尖部闭合所述二次小开关。

本公开的第三实施例提供了一种存储介质，该存储介质为计算机可读介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本公开第一实施例提供的方法，包括如下步骤S21至S24：

S21，当满足预定条件的情况下，构建场景地图并控制底盘移动装置移动到指定位置；

S22，在所述指定位置处控制电控柜中的中压断路器处于工作位置模式；

S23，确定电控柜内的预操作侧面板在机器人坐标系下的位姿信息以及机械臂的轨迹规划；

S24，基于所述位姿信息和所述轨迹规划，控制机械臂上的执行装置进行柜门开闭和开关操作。

进一步地，该计算机程序被处理器执行时实现本公开第一实施例提供的其他方法。

本公开的第四实施例提供了一种电子设备，该电子设备至少包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机程序，处理器在执行存储器上的计算机程序时实现本公开任意实施例提供的方法。示例性的，电子设备计算机程序步骤如下S31至S34：

S31，当满足预定条件的情况下，构建场景地图并控制底盘移动装置移动到指定位置；

S32，在所述指定位置处控制电控柜中的中压断路器处于工作位置模式；

S33，确定电控柜内的预操作侧面板在机器人坐标系下的位姿信息以及机械臂的轨迹规划；

S34，基于所述位姿信息和所述轨迹规划，控制机械臂上的执行装置进行柜门开闭和开关操作。进一步地，处理器还执行上述第四实施例中的计算机程序。

本公开实施例在倒闸操作流程中利用机器人代替人工进行运维，从而实时对配电室监控，并且及时能够切除设备故障，还能够避免化工厂有害气体泄漏对人员造成伤害，提高二次利用与产出的效能和系统稳定性。上述存储介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：获取至少两个网际协议地址；向节点评价设备发送包括至少两个网际协议地址的节点评价请求，其特征在于，节点评价设备从至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址并返回；接收节点评价设备返回的网际协议地址；其特征在于，所获取的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。

或者，上述存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：接收包括至少两个网际协议地址的节点评价请求；从至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址；返回选取出的网际协议地址；其特征在于，接收到的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在乘客计算机上执行、部分地在乘客计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在乘客计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到乘客计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

需要说明的是，本公开上述的存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其特征在于承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何存储介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其特征在于，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围。

Claims

一种倒闸操作机器人，其特征在于，包括底盘移动装置，在所述底盘移动装置内设置探测装置，所述探测装置至少包括激光雷达和激光测距装置，在所述底盘移动装置上设置第一操作平台，在所述第一操作平台上设置云台相机、控制装置、寻位装置以及机械臂，在所述机械臂的端部设置执行装置，所述寻位装置用于对电控柜内的中压断路器的工作模式进行转换，所述执行装置用于至少执行电控柜柜门的开闭操作和所述中压断路器的开关控制。
根据权利要求1所述的倒闸操作机器人，其特征在于，所述第一操作平台包括底部，在所述底部上设置多个与所述底部垂直设置的侧部以内围成一空间，使得所述第一操作平台在上方和侧方各具有第一开口和第二开口，所述寻位装置设置在所述空间内并向所述第二开口的方向实现寻位操作，所述云台相机和所述机械臂设置在与所述第二开口相对的所述侧部的上端面上。
根据权利要求1所述的倒闸操作机器人，其特征在于，所述寻位装置包括底座，在所述底座上设置Y轴电机和X轴底板，通过所述Y轴电机配合第一丝杆滑块装置驱动所述X轴底板沿Y轴方向移动；在所述X轴底板上设置框架和X轴电机，在所述框架中设置Z轴底板，所述Z轴底板与所述X轴底板相互垂直设置，所述X轴电机配合第二丝杆滑块装置驱动所述Z轴底板在所述框架内沿X轴方向移动；在所述Z轴底板上设置Z轴电机和直线模组，在所述直线模组上设置扭转装置，所述Z轴电机通过联轴器与所述直线模组连接并能够调节所述扭转装置沿Z轴方向移动。
根据权利要求3所述的倒闸操作机器人，其特征在于，所述第二丝杆滑块装置包括丝杆，所述丝杆与所述X轴电机的输出轴通过联轴器连接，在所述丝杆上通过螺母与第一寻位滑块连接，所述第一寻位滑块与所述Z轴底板连接，在所述框架的上方和下方还设置滑轨，在所述滑轨上设置第二寻位滑块，所述第二寻位滑块与所述Z轴底板连接。
根据权利要求3所述的倒闸操作机器人，其特征在于，所述扭转装置包括手车位置驱动电机、减速机以及第三寻位滑块，所述第三寻位滑块设置在所述直线模组上并通过连接板与所述减速机连接，所述减速机与所述手车位置驱动电机连接，所述减速机上设置可旋转的扭转头，当所述手车位置驱动电机驱动时，通过所述减速机改变传动方向和输出力矩以实现所述扭转头沿预定方向旋转的功能。
根据权利要求3所述的倒闸操作机器人，其特征在于，所述执行装置包括连接板，所述连接板上的第一侧设置第二操作平台，所述第二操作平台上设置第一指尖部、第二指尖部以及固定部，所述第一指尖部和所述第二指尖部能够相对所述固定部而相互移动以实现对操作钥匙的夹持，所述第一指尖部为用于实现用户的触控任务的触控指尖部，所述第二指尖部为用于实现对电控柜的开关门操作以及对于电控柜中的继电器的开关操作的扣板指尖部。
根据权利要求6所述的倒闸操作机器人，其特征在于，在所述第二操作平台设置第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨的设置方向与所述固定部的延伸方向相同，在所述第一导轨上滑动设置第一滑块，所述第一指尖部设置在第一滑块上，在所述第二导轨上滑动设置第二滑块，所述第二指尖部设置在第二滑块上，所述第一滑块面对所述固定部的侧面上设置第一齿条，所述第二滑块面对所述固定部的侧面上设置第二齿条，所述固定部上设置齿轮组，所述齿轮组与所述第一齿条和所述第二齿条相互啮合。
根据权利要求7所述的倒闸操作机器人，其特征在于，所述第一指尖部包括第一竖直段和第一水平段，所述第一水平段设置在所述第一滑块上并与所述第一竖直段的底部连接，所述第一竖直段的上端部的第一侧具有第一凹部，所述第一竖直段的上端部的第二侧具有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面分别面对不同的方向且相互连接。
根据权利要求8所述的倒闸操作机器人，其特征在于，所述第二指尖部包括第二竖直段和第二水平段，其中，所述第二水平段设置在所述第二滑块上并与所述第二竖直段的底部连接，所述第二竖直段上设置固定板，所述第二竖直段的上端部设置U型部，所述第二竖直段的底部设置卡接部，所述U型部和所述卡接部用于卡接操作钥匙，所述操作钥匙贴合设置在所述固定板上，所述U型部的上端面和所述固定板之间形成第二凹部，所述U型部的下端面和所述卡接部的上端面之间形成矩形的导向口结构以实现对所述操作钥匙进行卡位，所述第一指尖部和所述第二指尖部对准贴合后，所述第一指尖部上的所述第一凹部和所述第二指尖部上的所述第二凹部围绕形成圆形凹部，所述操作钥匙的锁止部突出所述U型部的上端面以位于所述圆形凹部中，在所述第二竖直段的上端部还设置扣板部，所述扣板部朝向所述电控柜的方向设置，所述扣板部具有一圆弧部，所述圆弧部与继电器的活动部位的曲线拟合设置。
一种用于倒闸操作的控制方法，应用于权利要求1-9中任一项所述倒闸操作机器人，其特征在于，包括：

当满足预定条件的情况下，构建场景地图并控制底盘移动装置移动到指定位置；

在所述指定位置处控制电控柜中的中压断路器处于工作位置模式；

确定电控柜内的预操作侧面板在机器人坐标系下的位姿信息以及机械臂的轨迹规划；

基于所述位姿信息和所述轨迹规划，控制机械臂上的执行装置进行柜门开闭和开关操作。