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一種帶電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):12369084閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種帶電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,包括帶電作業(yè)機(jī)器人和監(jiān)控系統(tǒng);

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,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng);

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、深度攝像頭和全景攝像頭,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)械臂均為多自由度機(jī)構(gòu),多自由度機(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);

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括設(shè)置在機(jī)器人平臺(tái)上的攝像機(jī),攝像機(jī)用于采集機(jī)械臂作業(yè)場(chǎng)景圖像,并將所述作業(yè)場(chǎng)景圖像發(fā)送給數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng);所述數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng)根據(jù)所述作業(yè)場(chǎng)景圖像生成3D虛擬作業(yè)場(chǎng)景或者規(guī)劃出機(jī)械臂空間路徑,包括第一工控機(jī)、第二工控機(jī);

所述監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象為:第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂、輔助機(jī)械臂、蓄電池以及作業(yè)場(chǎng)景;

所述監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控設(shè)備為:溫濕度傳感器、壓力傳感器、電流采集器、電壓采集器、數(shù)據(jù)采集卡、全景攝像頭、雙目攝像頭、深度攝像頭;溫濕度傳感器置于機(jī)器人平臺(tái)上,用于采集作業(yè)環(huán)境溫濕度;壓力傳感器安裝在各機(jī)械臂末端,用于采集機(jī)械臂與環(huán)境的接觸力;電壓采集器與機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連,用于采集伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流的大??;數(shù)據(jù)采集卡用于各項(xiàng)采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng)所識(shí)別的格式;全景攝像頭、雙目攝像頭和深度攝像頭拍攝的圖像傳遞給顯示器顯示;

所述監(jiān)控系統(tǒng)中的人機(jī)交互設(shè)備為:第二工控機(jī)、顯示器。

2.如權(quán)利要求1所述帶電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,所述第一工控機(jī)將溫濕度傳感器、壓力傳感器、電流采集器和電壓采集器采集的數(shù)據(jù)與相應(yīng)的安全范圍值進(jìn)行比較,如果當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)在相應(yīng)的安全范圍內(nèi),則認(rèn)為帶電機(jī)器人作業(yè)正常,如果當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)不在相應(yīng)的安全范圍內(nèi),則向第二工控機(jī)發(fā)送相應(yīng)的告警信息;第二工控機(jī)將相應(yīng)的告警信息顯示在顯示器上,操作人員根據(jù)顯示器顯示的告警信息,通過(guò)第二工控機(jī)做出機(jī)械臂動(dòng)作指令,第二工控機(jī)向第一工控機(jī)發(fā)送機(jī)械臂動(dòng)作指令,第一工控機(jī)根據(jù)機(jī)械臂動(dòng)作指令控制機(jī)械臂動(dòng)作。

3.如權(quán)利要求1所述帶電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,所述第一工控機(jī)將溫濕度傳感器、壓力傳感器、電流采集器和電壓采集器采集的數(shù)據(jù)與相應(yīng)的安全范圍值進(jìn)行比較,如果當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)在相應(yīng)的安全范圍內(nèi),則認(rèn)為帶電機(jī)器人作業(yè)正常,如果當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)不在相應(yīng)的安全范圍內(nèi),則向第二工控機(jī)發(fā)送相應(yīng)的告警信息;第二工控機(jī)將相應(yīng)的告警信息顯示在顯示器上,同時(shí),第一工控機(jī)根據(jù)告警信息類型控制機(jī)械臂動(dòng)作。

4.如權(quán)利要求1所述帶電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,全景攝像頭、雙目攝像頭、深度攝像頭將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機(jī),第二工控機(jī)將圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示器上,操作人員根據(jù)顯示器顯示的圖像監(jiān)控機(jī)器人作業(yè)過(guò)程,當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí),操作人員通過(guò)第二工控機(jī)做出機(jī)械臂動(dòng)作指令,第二工控機(jī)向第一工控機(jī)發(fā)送機(jī)械臂動(dòng)作指令,第一工控機(jī)根據(jù)機(jī)械臂動(dòng)作指令控制機(jī)械臂動(dòng)作。

5.如權(quán)利要求1至4所述電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,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(kù),

所述帶電作業(yè)動(dòng)作序列庫(kù)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)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)械臂的空間路徑控制機(jī)械臂動(dòng)作。

6.如權(quán)利要求1至4所述電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,所述絕緣斗臂車上設(shè)置有控制室,所述第一工控機(jī)、第二工控機(jī)和顯示屏設(shè)置在控制室內(nèi),控制室內(nèi)還設(shè)置有主操作手,主操作手與機(jī)械臂為主從操作關(guān)系,通過(guò)改變主操作手的姿態(tài)控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng);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。

7.如權(quán)利要求5或者6所述電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,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(guò)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)。

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