本發(fā)明屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶電作業(yè)機(jī)器人真空斷路器檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

斷路器是能開斷、閉合和承載運(yùn)行狀態(tài)的正常電流，并能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)開斷、閉合、承載規(guī)定的異常電流(如短路電流)的電氣設(shè)備，是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備之一，在電網(wǎng)中起保護(hù)與控制作用，其運(yùn)行狀態(tài)將直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電可靠性。在長(zhǎng)期運(yùn)行中，斷路器可能出現(xiàn)螺母松動(dòng)，瓷套破裂，橡膠圈老化種種問題，最終絕緣系統(tǒng)可能會(huì)被破壞，需要檢測(cè)以及更換。

真空斷路器是指斷路器的滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空，適用于頻繁操作，具備滅弧室不用檢修的優(yōu)點(diǎn)。最早使用較為普遍的做法是周期性預(yù)防試驗(yàn)，即在停電狀態(tài)下檢測(cè)斷路器的各類參數(shù)。但是若停電面積較大，會(huì)造成無法估量的損失，嚴(yán)重影響供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?，F(xiàn)在廣大研究人員也在積極研究斷路器的在線監(jiān)測(cè)的方法，但該方法需要改造線路，無法適用于原有線路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是，提出一種帶電作業(yè)機(jī)器人真空斷路器帶電檢測(cè)方法，該方法能夠在不斷電的情況下，對(duì)真空斷路器進(jìn)行帶電檢測(cè)，避免了作業(yè)人員在帶電高壓線路附近作業(yè)帶來的危險(xiǎn)，簡(jiǎn)化了作業(yè)步驟，檢測(cè)結(jié)果相對(duì)于人工檢測(cè)更加科學(xué)精確。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種帶電作業(yè)機(jī)器人真空斷路器檢測(cè)方法，帶電作業(yè)機(jī)器人具有設(shè)置在機(jī)器人平臺(tái)上的機(jī)械臂，包括第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂以及輔助機(jī)械臂，第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂以及輔助機(jī)械臂響應(yīng)于控制數(shù)據(jù)完成以下工作：

第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂以及輔助機(jī)械臂末端分別安裝局部放電檢測(cè)儀、電子紫外線探傷儀以及紅外熱像儀，并帶動(dòng)局部放電檢測(cè)儀、電子紫外線探傷儀以及紅外熱像儀在真空斷路器附近移動(dòng)，通過局部放電檢測(cè)儀獲得真空斷路器的局部放電情況，通過電子紫外線探傷儀獲得真空斷路器的紫外線探傷圖，通過紅外熱像儀獲得真空斷路器的紅外熱像圖；局部放電檢測(cè)儀、電子紫外線探傷儀以及紅外熱像儀將各自的檢測(cè)數(shù)據(jù)通過通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)送給帶電作業(yè)機(jī)器人的數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)判斷真空斷路器的工作狀態(tài)。

進(jìn)一步，在作業(yè)前，第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂端部安裝夾持工具，用夾持工具夾持絕緣遮蔽材料對(duì)標(biāo)記的帶電體進(jìn)行絕緣遮蔽；在作業(yè)完畢后，第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂端部安裝夾持工具，用夾持工具清除覆蓋在帶電體上的絕緣遮蔽材料。

進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)在獲得局部放電檢測(cè)儀、電子紫外線探傷儀以及紅外熱像儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)后，根據(jù)相關(guān)指標(biāo)數(shù)值與數(shù)據(jù)庫中正常數(shù)值對(duì)比的結(jié)果，先進(jìn)行初步分析；對(duì)于異常指標(biāo)數(shù)值所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)，第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂以及輔助機(jī)械臂攜帶相應(yīng)檢測(cè)設(shè)備再次進(jìn)行檢測(cè)；數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)根據(jù)再次獲得的相關(guān)指標(biāo)數(shù)值，判斷真空斷路器的工作狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述控制數(shù)據(jù)為各機(jī)械臂關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的角度期望值，該角度期望值由帶電作業(yè)機(jī)器人數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置于絕緣斗臂車內(nèi)的主操作手各關(guān)節(jié)角度變化數(shù)據(jù)解算獲得；主操作手包括第一主操作手、第二主操作手和輔助主操作手；第一主操作手、第二主操作手和輔助主操作手分別與第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂和輔助機(jī)械臂對(duì)應(yīng)，構(gòu)成主從操作關(guān)系。

進(jìn)一步，所述絕緣斗臂車上設(shè)置有控制室，所述數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng)包括第一工控機(jī)、第二工控機(jī)、顯示屏和主操作手，第二工控機(jī)內(nèi)置圖像處理器，顯示屏和主操作手位于控制室內(nèi)；所述攝像機(jī)采集的作業(yè)場(chǎng)景圖像發(fā)送給第二工控機(jī)，圖像處理器對(duì)作業(yè)場(chǎng)景圖像進(jìn)行處理后獲的3D虛擬作業(yè)場(chǎng)景，并送顯示器顯示。

進(jìn)一步，所述控制數(shù)據(jù)為各機(jī)械臂關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的角度期望值；帶電作業(yè)機(jī)器人數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng)根據(jù)各機(jī)械臂與作業(yè)對(duì)象的相對(duì)位置以及作業(yè)任務(wù)動(dòng)作序列，使用笛卡爾空間路徑規(guī)劃方法規(guī)劃出各機(jī)械臂的空間路徑，然后根據(jù)空間路徑解算出各機(jī)械臂關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的角度期望值。

進(jìn)一步，所述帶電作業(yè)機(jī)器人，包括絕緣斗臂車，搭載在絕緣斗臂車上的機(jī)器人平臺(tái)，安裝在機(jī)器人平臺(tái)上的機(jī)械臂；

所述機(jī)械臂包括第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂和輔助機(jī)械臂，所述攝像機(jī)包括雙目攝像頭，所述第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂和輔助機(jī)械臂上均搭載有雙目攝像頭，所述第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂和輔助機(jī)械臂配合完成帶電作業(yè)，其中，輔助機(jī)械臂用于夾持作業(yè)對(duì)象，第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂使用作業(yè)工具進(jìn)行作業(yè)操作；

所述數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng)包括第一工控機(jī)、第二工控機(jī)，第二工控機(jī)內(nèi)置圖像處理器和帶電作業(yè)動(dòng)作序列庫，

所述帶電作業(yè)動(dòng)作序列庫中預(yù)先存儲(chǔ)有各項(xiàng)帶電作業(yè)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作序列數(shù)據(jù)；

所述攝像機(jī)采集的作業(yè)場(chǎng)景圖像發(fā)送給第二工控機(jī)，圖像處理器對(duì)作業(yè)場(chǎng)景圖像進(jìn)行處理后獲的機(jī)械臂與作業(yè)對(duì)象之間的相對(duì)位置關(guān)系，第二工控機(jī)根據(jù)所述相對(duì)位置關(guān)系以及具體帶電作業(yè)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作序列規(guī)劃?rùn)C(jī)械臂的空間路徑，并將所述機(jī)械臂的空間路徑數(shù)據(jù)發(fā)送給第一工控機(jī)；

第一工控機(jī)根據(jù)所述機(jī)械臂的空間路徑解算出所述控制數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步，所述機(jī)械臂或者主操作手為六自由度機(jī)構(gòu)，包括基座，旋轉(zhuǎn)軸方向與基座平面垂直的腰關(guān)節(jié)，與腰關(guān)節(jié)連接的肩關(guān)節(jié)，與肩關(guān)節(jié)連接的大臂，與大臂連接的肘關(guān)節(jié)，與肘關(guān)節(jié)連接的小臂，與小臂連接的腕關(guān)節(jié)，腕關(guān)節(jié)由三個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)組成，分別為腕俯仰關(guān)節(jié)、腕搖擺關(guān)節(jié)和腕旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；所述六自由度機(jī)構(gòu)中各個(gè)關(guān)節(jié)均具有相應(yīng)的正交旋轉(zhuǎn)編碼器和伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)，正交旋轉(zhuǎn)編碼器用于采集各個(gè)關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)，伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于控制各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)；第一工控機(jī)根據(jù)機(jī)械臂各關(guān)節(jié)角度的期望值，通過控制伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制按機(jī)械臂各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：(1)本發(fā)明能夠在不斷電不帶負(fù)荷的情況下通過帶電作業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂對(duì)真空斷路器進(jìn)行帶電檢測(cè)，避免了停電帶來的負(fù)面影響，大幅度減少停電時(shí)間，提高供電可靠率，緩解用電投訴矛盾；(2)本發(fā)明使用帶電作業(yè)機(jī)器人代替人進(jìn)行帶電檢測(cè)作業(yè)，相比于遠(yuǎn)距離用傳感器探頭的檢測(cè)方法，具有更加細(xì)致的功能；(3)本發(fā)明使用帶電作業(yè)機(jī)器人相比于需要近距離絕緣手套作業(yè)真空斷路器檢測(cè)方法能免于考慮電弧產(chǎn)生時(shí)對(duì)人體的灼傷和觸電危險(xiǎn)、高空墜落問題；(4)本發(fā)明使用帶電作業(yè)機(jī)器人由操作人員搖桿控制，對(duì)于作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度要求小，減少了作業(yè)強(qiáng)度大出現(xiàn)人為失誤的情況，大大提高了作業(yè)過程中的安全性，從一定程度上可以減少事故的發(fā)生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明帶電作業(yè)機(jī)器人一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中絕緣斗臂車的系統(tǒng)組成框圖；

圖3為本發(fā)明中機(jī)器人平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明方法流程圖。

圖6是本發(fā)明帶電作業(yè)機(jī)器人帶電檢測(cè)真空斷路器的作業(yè)環(huán)境示意圖。

其中，100為桿塔，111為導(dǎo)線，103為橫擔(dān)，130為真空斷路器；1為絕緣斗臂車、2為控制室、3為伸縮臂、4為機(jī)器人平臺(tái)；46為絕緣子、43為第一機(jī)械臂、44為第二機(jī)械臂、42為輔助機(jī)械臂、48為第一工控機(jī)、45為雙目攝像頭、41為全景攝像頭、410為深度攝像頭、49為蓄電池、47為機(jī)械臂專用工具箱；431為基座、432為腰關(guān)節(jié)、433為肩關(guān)節(jié)、434為大臂、435為肘關(guān)節(jié)、436為小臂、437為腕關(guān)節(jié)。

具體實(shí)施方式

容易理解，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神的情況下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以想象出本發(fā)明帶電作業(yè)機(jī)器人真空斷路器帶電檢測(cè)方法的多種實(shí)施方式。因此，以下具體實(shí)施方式和附圖僅是對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或者視為對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制或限定。

結(jié)合附圖，帶電作業(yè)機(jī)器人包括絕緣斗臂車1、控制室2、伸縮臂3、機(jī)器人平臺(tái)4。其中，絕緣斗臂車1上架設(shè)控制室2和伸縮臂3，伸縮臂3末端連接機(jī)器人平臺(tái)4，機(jī)器人平臺(tái)4與控制室2之間采用光纖以太網(wǎng)通信或者無線網(wǎng)絡(luò)通信。

絕緣斗臂車1可供操作人員駕駛，從而將機(jī)器人平臺(tái)4運(yùn)輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場(chǎng)。絕緣斗臂車1上裝有支撐腿，支撐腿可以展開，從而將絕緣斗臂車1與地面穩(wěn)固支撐。絕緣斗臂車1上裝有發(fā)電機(jī)，從而給控制室2及伸縮臂3供電。

伸縮臂3設(shè)有沿伸縮方向的驅(qū)動(dòng)裝置，操作人員可以通過控制驅(qū)動(dòng)裝置，從而將機(jī)器人平臺(tái)4升降到作業(yè)高度。該伸縮臂3由絕緣材料制成，用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人平臺(tái)4與控制室2的絕緣。在本發(fā)明中，伸縮臂3可有由剪叉式升降機(jī)構(gòu)或其他機(jī)構(gòu)代替。

作為一種實(shí)施方式，控制室2中設(shè)置有第二工控機(jī)、顯示屏、第一主操作手、第二主操作手、輔助主操作手以及通信模塊等。

作為一種實(shí)施方式，機(jī)器人平臺(tái)4包括絕緣子46、第一機(jī)械臂43、第二機(jī)械臂44、輔助機(jī)械臂42、第一工控機(jī)48、雙目攝像頭45、全景攝像頭41、深度攝像頭410、蓄電池49、專用工具箱47、通信模塊。

機(jī)器人平臺(tái)4的絕緣子46用于支撐第一機(jī)械臂43、第二機(jī)械臂44、輔助機(jī)械臂42，將這三個(gè)機(jī)械臂的外殼與機(jī)器人平臺(tái)4絕緣。

蓄電池49為第一工控機(jī)48、第一機(jī)械臂43、第二機(jī)械臂44、輔助機(jī)械臂42、全景攝像頭41、雙目攝像頭45、深度攝像頭410、通信模塊供電。

作為一種實(shí)施方式，雙目攝像頭45一共有三個(gè)，分別安裝在第一機(jī)械臂43、第二機(jī)械臂44和輔助機(jī)械臂42的腕關(guān)節(jié)437上，負(fù)責(zé)采集作業(yè)場(chǎng)景的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機(jī)。雙目攝像頭45由兩個(gè)光軸平行的工業(yè)相機(jī)組成，平行光軸之間的距離固定。

深度攝像頭410安裝在機(jī)器人平臺(tái)4正對(duì)作業(yè)場(chǎng)景的側(cè)面，負(fù)責(zé)采集作業(yè)場(chǎng)景的景深數(shù)據(jù)，將景深數(shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機(jī)。

全景攝像頭41通過支架安裝在機(jī)器人平臺(tái)4的上方，負(fù)責(zé)采集作業(yè)場(chǎng)景的全景圖像數(shù)據(jù)，將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機(jī)，并顯示在顯示器上，作業(yè)人員可以通過全景圖像監(jiān)控作業(yè)場(chǎng)景。

專用工具箱47是放置抓具、扳手等作業(yè)工具的場(chǎng)所。機(jī)械臂末端安裝有工具快換裝置。機(jī)械臂根據(jù)作業(yè)任務(wù)的類型到專用工具箱47中使用工具快換裝置獲取作業(yè)工具。

控制室2中第一主操作手、第二主操作手以及輔助主操作手是一種用于人工遠(yuǎn)程操作機(jī)械臂的操作裝置，他們與第一機(jī)械臂43、第二機(jī)械臂44和輔助機(jī)械臂42構(gòu)成主從操作關(guān)系。機(jī)械臂和主操作手具有相同的結(jié)構(gòu)，只是主操作手尺寸規(guī)格比機(jī)械臂小，以便于操作人員操作。機(jī)械臂和主操作手擁有六個(gè)關(guān)節(jié)，每個(gè)關(guān)節(jié)都有光電編碼器采集角度數(shù)據(jù)，各主操作手的微型控制器通過串口將六個(gè)關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機(jī)。

作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述機(jī)械臂為六自由度機(jī)構(gòu)，包括基座431，旋轉(zhuǎn)軸方向與基座平面垂直的腰關(guān)節(jié)432，與腰關(guān)節(jié)432連接的肩關(guān)節(jié)433，與肩關(guān)節(jié)433連接的大臂434，與大臂434連接的肘關(guān)節(jié)435，與肘關(guān)節(jié)435連接的小臂436，與小臂436連接的腕關(guān)節(jié)437，腕關(guān)節(jié)437由三個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)組成，分別為腕俯仰關(guān)節(jié)、腕搖擺關(guān)節(jié)和腕旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；所述六自由度機(jī)構(gòu)中各個(gè)關(guān)節(jié)均具有相應(yīng)的正交旋轉(zhuǎn)編碼器31和伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)，正交旋轉(zhuǎn)編碼器31用于采集各個(gè)關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)，伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于控制各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)；第一工控機(jī)根據(jù)所述機(jī)械臂的空間路徑解算出各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度，控制伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)按照所述運(yùn)動(dòng)角度控制機(jī)械臂各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。

作為一種實(shí)施方式，機(jī)器人平臺(tái)4與控制室2之間的數(shù)據(jù)傳輸通過光纖有線傳輸，或者使用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。機(jī)器人平臺(tái)4上的通信模塊是光纖收發(fā)器，光纖收發(fā)器用于實(shí)現(xiàn)光纖中的光信號(hào)與雙絞線中的電信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換，從而在通信上實(shí)現(xiàn)機(jī)器人平臺(tái)4與控制室2的電氣隔離。控制室2中的通信模塊是光纖收發(fā)器，光纖收發(fā)器用于實(shí)現(xiàn)光纖中的光信號(hào)與雙絞線中的電信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換，從而在通信上實(shí)現(xiàn)機(jī)器人平臺(tái)4與控制室2的電氣隔離。

作為一種實(shí)施方式，第二工控機(jī)可以完成以下任務(wù)：

建立動(dòng)作序列庫。預(yù)先將各項(xiàng)帶電作業(yè)任務(wù)分解為作用序列，組成動(dòng)作序列庫，存儲(chǔ)在第二工控機(jī)中，用于機(jī)械臂路徑規(guī)劃。

建立作業(yè)對(duì)象模型庫。預(yù)先制作各項(xiàng)帶電作業(yè)任務(wù)所涉及的作業(yè)對(duì)象的三維模型和目標(biāo)識(shí)別模型，例如，根據(jù)電力塔桿、電線、真空斷路器、隔離刀閘、避雷器等器件實(shí)物，制作三維模型和目標(biāo)識(shí)別模型，用于帶電作業(yè)機(jī)器人自動(dòng)識(shí)別作業(yè)對(duì)象，構(gòu)建作業(yè)場(chǎng)景三維虛擬場(chǎng)景。

建立機(jī)械臂和專用工具模型庫。預(yù)先制作機(jī)械臂和專用工具的三維模型和目標(biāo)識(shí)別模型，例如，扳手等，用于帶電作業(yè)機(jī)器人自動(dòng)構(gòu)建作業(yè)場(chǎng)景三維虛擬場(chǎng)景，規(guī)劃?rùn)C(jī)械臂空間路徑。

獲取圖像數(shù)據(jù)。獲取全景圖像、深度圖像和雙目圖像的數(shù)據(jù)信息。

根據(jù)圖像數(shù)據(jù)識(shí)別和跟蹤作業(yè)目標(biāo)。

獲取主操作手的角度、角速度和角加速度數(shù)據(jù)，獲取機(jī)械臂的角度、角速度和角加速度數(shù)據(jù)。

對(duì)相關(guān)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，獲取機(jī)械臂位置，獲取作業(yè)對(duì)象的位置，獲取機(jī)械臂與作業(yè)對(duì)象之間的相對(duì)位置，并根據(jù)相對(duì)位置和作業(yè)任務(wù)規(guī)劃?rùn)C(jī)械臂的空間路徑。

根據(jù)圖像數(shù)據(jù)構(gòu)建作業(yè)對(duì)象三維場(chǎng)景，根據(jù)機(jī)械臂角度信息和作業(yè)對(duì)象三維場(chǎng)景獲得機(jī)械臂與作業(yè)對(duì)象的相對(duì)位置，并根據(jù)相對(duì)位置和作業(yè)任務(wù)規(guī)劃?rùn)C(jī)械臂的空間路徑。

對(duì)相關(guān)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，構(gòu)建3D虛擬作業(yè)場(chǎng)景，送顯示器顯示，操作人員根據(jù)3D虛擬作業(yè)場(chǎng)景監(jiān)控作業(yè)過程。與全景圖像相比，3D虛擬作業(yè)場(chǎng)景綜合和深度圖像信息和雙目圖像信息，對(duì)機(jī)器臂與作業(yè)對(duì)象之間、機(jī)械臂之間、作業(yè)對(duì)象與作業(yè)環(huán)境之間的相對(duì)位置的判斷更精確，且不會(huì)存在視覺死角。因此，操作人員通過3D虛擬作業(yè)場(chǎng)景進(jìn)行作業(yè)監(jiān)控，操作精度更高，可以防止碰撞發(fā)生，提高了安全性。同時(shí)，3D虛擬作業(yè)場(chǎng)景顯示在控制室2中的顯示器上，遠(yuǎn)離機(jī)械臂作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，提高了人作業(yè)人員的人身安全。

作為一種實(shí)施方式，第一工控機(jī)可以完成以下任務(wù)：

根據(jù)第二工控機(jī)發(fā)送的主操作手各關(guān)節(jié)的角度信息，控制機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。

獲取第二工控機(jī)發(fā)送的機(jī)械臂的空間路徑數(shù)據(jù)，根據(jù)作業(yè)任務(wù)的動(dòng)作序列，解算出機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)量，并控制機(jī)械臂各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明中，第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂相互配合，可以模仿人的兩個(gè)手的作業(yè)順序完成帶電作業(yè)?？紤]到靈活性，可以再增加一個(gè)強(qiáng)壯的輔助機(jī)械臂，此時(shí)，輔助機(jī)械臂專司器件夾持等力道大的動(dòng)作，第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂則進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)操作。

根據(jù)第二工控機(jī)和第一工控機(jī)完成的不同任務(wù)的組合，本發(fā)明帶電作業(yè)機(jī)器人既可以由作業(yè)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程搖操作以完成帶電作業(yè)，又可以進(jìn)行自主帶電作業(yè)。在進(jìn)行帶電作業(yè)之前，作業(yè)人員先通過觀察全景圖像，將機(jī)器人平臺(tái)4移動(dòng)至作業(yè)對(duì)象附近。

如果選擇人工遠(yuǎn)程搖操作，則由第二工控機(jī)根據(jù)數(shù)目圖像和深度圖像構(gòu)建3D虛擬作業(yè)場(chǎng)景并送顯示器顯示，作業(yè)人員通過3D虛擬作業(yè)場(chǎng)景監(jiān)控操作過程，通過主操作手控制機(jī)械臂的動(dòng)作，以完成帶電作業(yè)。在此過程中，作業(yè)人員改變主操作手姿態(tài)后，主操作手中各關(guān)節(jié)的光電編碼器采集各關(guān)節(jié)角度，各主操作手的微型控制器通過串口將各關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機(jī)。第二工控機(jī)將主操作手各關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)作為機(jī)械臂各關(guān)節(jié)角度的期望值發(fā)送給第一工控機(jī)，第一工控機(jī)根據(jù)角度期望值通過伺服電機(jī)控制機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，已完成帶電作業(yè)。

如果選擇自主作業(yè)，則由第二工控機(jī)根據(jù)數(shù)目圖像和深度圖像計(jì)算獲取作業(yè)對(duì)象和機(jī)械臂之間的相對(duì)位置關(guān)系，然后依據(jù)作業(yè)任務(wù)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作序列進(jìn)行機(jī)械臂空間路徑規(guī)劃，并將空間路徑發(fā)送給第一工控機(jī)，第一工控機(jī)解算出機(jī)械臂各關(guān)節(jié)需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度數(shù)據(jù)作為機(jī)械臂各關(guān)節(jié)角度的期望值，通過伺服電機(jī)控制機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，已完成帶電作業(yè)。

使用上述帶電作業(yè)機(jī)器人對(duì)真空斷路器進(jìn)行檢測(cè)的過程為：

一、準(zhǔn)備階段

工作人員進(jìn)行帶電作業(yè)機(jī)器人檢測(cè)真空斷路器的作業(yè)準(zhǔn)備，檢查氣象條件、核對(duì)桿塔號(hào)，在工作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全護(hù)欄、作業(yè)標(biāo)志、和相關(guān)警示標(biāo)志。采用絕緣電阻測(cè)試儀對(duì)用到的絕緣工器具進(jìn)行表面絕緣電阻檢測(cè)，阻值不小于700兆歐。

絕緣斗臂車駕駛員將絕緣斗臂車1駛?cè)霔U塔100附近位置并布置現(xiàn)場(chǎng)。作業(yè)位置具體為待作業(yè)桿塔100的附近位置并避開附近電力線和障礙物，避免停放在溝道蓋板上,絕緣斗臂車1支腿順序?yàn)橄壬斐鏊街?，再伸出垂直支腿，支撐到位后車輛前后左右呈水平?？刂剖?內(nèi)操作人員根據(jù)顯示器上顯示的實(shí)景圖像，操作操作搖桿控制伸縮臂3，將機(jī)器人平臺(tái)4移動(dòng)至進(jìn)入作業(yè)位置附近?？刂剖?內(nèi)操作人員根據(jù)機(jī)械臂上雙目攝像頭45返回的實(shí)景圖像對(duì)作業(yè)范圍內(nèi)在絕緣安全距離內(nèi)的帶電體進(jìn)行標(biāo)記。

二、作業(yè)階段

第一機(jī)械臂43、第二機(jī)械臂44以及輔助機(jī)械臂42響應(yīng)于控制數(shù)據(jù)完成以下工作：

第一機(jī)械臂43和第二機(jī)械臂44端部安裝夾持工具，用夾持工具夾持絕緣遮蔽材料對(duì)標(biāo)記的帶電體進(jìn)行絕緣遮蔽。絕緣遮蔽材料如絕緣護(hù)套、環(huán)氧玻璃布等。第一機(jī)械臂43與第二機(jī)械臂44以及輔助機(jī)械臂42移動(dòng)到機(jī)械臂專用工具箱47上方，換裝局部放電檢測(cè)儀107、電子紫外線探傷儀131以及紅外熱像儀106，第一機(jī)械臂43與第二機(jī)械臂44以及輔助機(jī)械臂42帶動(dòng)局部放電檢測(cè)儀107、電子紫外線探傷儀131以及紅外熱像儀106在待檢測(cè)真空斷路器130附近移動(dòng)；通過局部放電檢測(cè)儀107可以獲得真空斷路器130的局部放電情況，電子紫外線探傷儀131可以獲得被測(cè)真空斷路器120的紫外線探傷圖，通過紅外熱像儀106可以獲得真空斷路器紅外熱像圖；局部放電檢測(cè)儀107、電子紫外線探傷儀131以及紅外熱像儀106將上述檢測(cè)數(shù)據(jù)通過通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)送給帶電作業(yè)機(jī)器人的數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)，例如返給到機(jī)器人平臺(tái)上4的第一工控機(jī)48或者控制室2內(nèi)的第二工控機(jī)。數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)還可將紅外熱像圖和紫外線探傷圖送顯示器顯示。數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)將這些檢測(cè)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中正常數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，以判斷真空斷路器的工作狀態(tài)，從而形成檢測(cè)分析報(bào)告。紅外熱像圖主要查看真空斷路器130工作情況下否有缺陷；紫外線探傷圖主要查看真空斷路器130工作情況下表面局部放電和蝕損現(xiàn)象；局部放電檢測(cè)情況主要查看真空斷路器130工作情況下否有絕緣問題。

為了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，可以對(duì)真空斷路器實(shí)施兩次或多次檢測(cè)，例如：所述數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)在獲得局部放電情況、紫外線探傷圖以及真空斷路器紅外熱像圖后，根據(jù)相關(guān)指標(biāo)數(shù)值與數(shù)據(jù)庫中正常數(shù)值對(duì)比的結(jié)果，先進(jìn)行初步分析；對(duì)于異常指標(biāo)數(shù)值所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)，第一機(jī)械臂43、第二機(jī)械臂44以及輔助機(jī)械臂42攜帶相應(yīng)檢測(cè)設(shè)備再次進(jìn)行檢測(cè)；數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)根據(jù)再次獲得的相關(guān)指標(biāo)數(shù)值，判斷真空斷路器的工作狀態(tài)。

檢測(cè)完畢后，第一機(jī)械臂43與第二機(jī)械臂44移動(dòng)到機(jī)械臂專用工具箱47上方，并安裝夾持工具。第一機(jī)械臂43與第二機(jī)械臂44夾持絕緣遮蔽材料，對(duì)標(biāo)記帶電體進(jìn)行絕緣遮蔽清除。

本發(fā)明方法能夠在不斷電的情況下，操作室內(nèi)的控制人員通過控制同構(gòu)機(jī)械臂操作帶電作業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂對(duì)真空斷路器進(jìn)行帶電檢測(cè)，避免了作業(yè)人員在帶電高壓線路附近作業(yè)帶來的危險(xiǎn)，相對(duì)于人工的帶電檢測(cè)作業(yè)簡(jiǎn)化了作業(yè)步驟。攜帶多種專業(yè)檢測(cè)傳感器，檢測(cè)結(jié)果相對(duì)于人工檢測(cè)更加科學(xué)精確。

本發(fā)明使用帶電作業(yè)機(jī)器人進(jìn)行真空斷路器的在線檢測(cè)，很大程度上避免了線路停電帶來的負(fù)面影響，大幅度減少停電時(shí)間，提高供電可靠率，緩解用電投訴矛盾。

本發(fā)明使用帶電作業(yè)機(jī)器人代替人進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)，相比于遠(yuǎn)距離觀察的檢測(cè)方法具有更加豐富的功能；相比于需要近距離絕緣手套作業(yè)真空斷路器的檢測(cè)方法能免于考慮電弧產(chǎn)生時(shí)對(duì)人體的灼傷和觸電危險(xiǎn)、高空墜落問題，更加不會(huì)有作業(yè)強(qiáng)度大出現(xiàn)人為失誤的情況，大大提高了作業(yè)過程中的安全性，從一定程度上可以減少事故的發(fā)生。