一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115008458A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210671158.6(22)申请日2022.06.14(71)申请人海南海智芯电子科技有限公司地址570100海南省海口市江东新区琼山大道86号江东电子商务产业园孵化区9F-17(72)发明人王松妹郭峰(74)专利代理机构南京灿烂知识产权代理有限公司32356专利代理师李志鸿(51)Int.Cl.B25J9/16(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法(57)摘要本发明公开了一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法，涉及机器人研发技术领域，包括以下步骤：S1、建立当前工作区域的空间坐标系模型；S2、将各关节位置对应到空间坐标系模型中；S3、获取各关节的等效转角；S4、将姿态参数以指令的形式进行交互反馈；S5、反馈的姿态参数与预设的姿态参数进行对比；S6、计算出调整参数；S7、电力巡检机器人得到交互的调整参数；S8、形成电力巡检机器人的目标姿态；S9、进行目标作业。该电力巡检机器人运行姿态的控制方法，通过精准调整机器人的参数进行运行姿态的控制，能够有效增强电力巡检机器人在巡检运动过程中的灵活性，有效提升电力巡检机器人在巡检运动过程中的安全性能以及工作性能。CN115008458ACN115008458A权利要求书1/2页1.一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取电力巡检机器人当前工作区域的图像数据，并根据图像数据建立电力巡检机器人当前工作区域的空间坐标系模型；S2、基于步骤S1中的空间坐标系模型，将电力巡检机器人的各关节位置对应到空间坐标系模型中；S3、接收运行指令，并唤醒姿态交互指令，通过各关节旋转的角度θ获取电力巡检机器人的各关节的等效转角；S4、基于步骤S3中得到等效转角获取电力巡检机器人的对应关节位置的运行姿态，并记录姿态参数，并将姿态参数以指令的形式进行交互反馈；S5、基于步骤S4中反馈的姿态参数与预设的姿态参数进行对比，对比结果包括电力巡检机器人的姿态准确度和姿态重复度；S6、根据步骤S5的对比结果，计算出反馈的姿态参数与预设的姿态参数存在的调整参数；S7、电力巡检机器人通过预设基站发射的信号得到交互的调整参数；S8、电力巡检机器人基于调整参数对运行姿态进行调整，形成电力巡检机器人的目标姿态；S9、电力巡检机器人按照目标姿态在当前工作区域中进行目标作业。2.根据权利要求1所述的一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，空间坐标系模型为单一坐标系的模型或者包括固定坐标系和动坐标系在内多个坐标系的模型。3.根据权利要求1所述的一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，各关节旋转的角度θ在单一坐标系的模型中时，各关节旋转的角度θ形成三个方向上的姿态矩阵，分别为绕X轴/Y轴/Z轴方向的姿态矩阵。4.根据权利要求3所述的一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法，其特征在于，所述的绕X轴/Y轴/Z轴方向的姿态矩阵如下所示：其中，在绕Z轴方向的姿态矩阵中，矩阵左下角的sinθ没有负号。5.根据权利要求1所述的一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，各关节旋转的角度θ在多个坐标系的模型中时，姿态矩阵的计算方式包括以下具体内容：2CN115008458A权利要求书2/2页在固定坐标系时，姿态矩阵按照从右向左的顺序依次相乘；在动坐标系时，姿态矩阵按照从左向右的顺序依次相乘。6.根据权利要求3所述的一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法，其特征在于，所述姿态矩阵为正交矩阵，存在一个大小为1的特征值，对应于该特征值的特征向量的方向为等效转角α的方向，所述等效转角α的计算方式如下所示：α＝arcos[2(trM‑1)]其中，trM为矩阵M的迹。7.根据权利要求1所述的一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法，其特征在于，所述步骤S5中，预设的姿态参数基于预设的滑模面方程、李雅普诺夫函数和预设指数趋近率进行参数的设置。8.根据权利要求1所述的一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述调整参数基于PID控制器的PID算法进行对比计算得出，并将PID调整的参数交互给电力巡检机器人。9.根据权利要求1所述的一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法，其特征在于，所述步骤S8中，电力巡检机器人对运行姿态进行调整时，根据调整参数控制电力巡检机器人对应的各关节的运行姿态，从而形成电力巡检机器人的目标姿态。10.根据权利要求1所述的一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法，其特征在于，所述步骤S9中，所述的目标作业包括检测电力设备的热缺陷、异物