[发明专利]一种带电作业机器人的耐张绝缘子清扫方法

说明书

技术领域

本发明属于电力技术领域，具体涉及一种带电作业机器人耐张绝缘子清扫方法。

背景技术

耐张绝缘子是当今电力系统输配电线路中最为普遍，必不可少的器件，是用于安装在不同电位的导体或导体与地电位构件之间增加爬电距离的器件。

随着配电网的发展，耐张绝缘子使用量巨大。由于耐张绝缘子放置在户外，弥漫于空气中的工业污秽和自然污秽沉积在绝缘子表面形成污秽层，会大大降低耐张绝缘子的绝缘耐受能力。通常耐张绝缘子需要定期的清理，通常的做法是停电检修，若停电面积较大，会造成无法估量的损失，严重影响供电企业的经济效益和社会效益。现在广大研究人员也在积极研究耐张绝缘子的带电清理方法和工具，但该方法本质上也是人工的清理，作业人员将在高压带电线路附近作业，具有一定的安全隐患。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提出一种带电作业机器人耐张绝缘子清扫方法，该方法能够在不断电的情况下，对耐张绝缘子进行带电清扫，避免了作业人员在带电高压线路附近作业带来的危险，简化了作业步骤。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种带电作业机器人耐张绝缘子清扫方法，带电作业机器人具有设置在机器人平台上的机械臂，包括第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂，第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂响应于控制数据完成以下工作：

分别用第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂安装的双目摄像头和装紫外成像仪采集耐张绝缘子的高清图像和紫外成像图，并将高清图像和紫外成像图发送给数据处理与控制系统；数据处理与控制系统根据高清图像和紫外成像图计算张绝缘子的污秽面积，当污秽面积达到一定值后，第一机械臂和第二机械臂使用端部安装的绝缘子清扫刷对耐张绝缘子进行清扫。

进一步，第一机械臂和第二机械臂使用端部安装的绝缘子清扫刷对耐张绝缘子清扫一次后，再次使用双目摄像头和装紫外成像仪采集耐张绝缘子的高清图像和紫外成像图，并将高清图像和紫外成像图发送给数据处理与控制系统；数据处理与控制系统根据高清图像和紫外成像图计算张绝缘子的污秽面积，以判断清扫结构是否达到要求，如果达到要求则完成清扫工作，如果没有达到要求，则第一机械臂和第二机械臂继续使用端部安装的绝缘子清扫刷对耐张绝缘子进行清扫。

进一步，在作业前，第一机械臂和第二机械臂端部安装夹持工具，用夹持工具夹持绝缘遮蔽材料对标记的带电体进行绝缘遮蔽；在作业完毕后，第一机械臂和第二机械臂端部安装夹持工具，用夹持工具清除覆盖在带电体上的绝缘遮蔽材料。

进一步，所述控制数据为各机械臂关节运动的角度期望值，该角度期望值由带电作业机器人数据处理和控制系统根据设置于绝缘斗臂车内的主操作手各关节角度变化数据解算获得；主操作手包括第一主操作手、第二主操作手和辅助主操作手；第一主操作手、第二主操作手和辅助主操作手分别与第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂对应，构成主从操作关系。

进一步，所述绝缘斗臂车上设置有控制室，所述数据处理和控制系统包括第一工控机、第二工控机、显示屏和主操作手，第二工控机内置图像处理器，显示屏和主操作手位于控制室内；所述摄像机采集的作业场景图像发送给第二工控机，图像处理器对作业场景图像进行处理后获的3D虚拟作业场景，并送显示器显示。

进一步，所述控制数据为各机械臂关节运动的角度期望值；带电作业机器人数据处理和控制系统根据各机械臂与作业对象的相对位置以及作业任务动作序列，使用笛卡尔空间路径规划方法规划出各机械臂的空间路径，然后根据空间路径解算出各机械臂关节运动的角度期望值。

进一步，所述带电作业机器人，包括绝缘斗臂车，搭载在绝缘斗臂车上的机器人平台，安装在机器人平台上的机械臂；所述机械臂包括第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂，所述摄像机包括双目摄像头，所述第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂上均搭载有双目摄像头，所述第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂配合完成带电作业，其中，辅助机械臂用于夹持作业对象，第一机械臂和第二机械臂使用作业工具进行作业操作；所述数据处理和控制系统包括第一工控机、第二工控机，第二工控机内置图像处理器和带电作业动作序列库，所述带电作业动作序列库中预先存储有各项带电作业对应的动作序列数据；所述摄像机采集的作业场景图像发送给第二工控机，图像处理器对作业场景图像进行处理后获的机械臂与作业对象之间的相对位置关系，第二工控机根据所述相对位置关系以及具体带电作业所对应的动作序列规划机械臂的空间路径，并将所述机械臂的空间路径数据发送给第一工控机；第一工控机根据所述机械臂的空间路径解算出所述控制数据。