本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法，涉及機(jī)器人研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：S1、建立當(dāng)前工作區(qū)域的空間坐標(biāo)系模型；S2、將各關(guān)節(jié)位置對應(yīng)到空間坐標(biāo)系模型中；S3、獲取各關(guān)節(jié)的等效轉(zhuǎn)角；S4、將姿態(tài)參數(shù)以指令的形式進(jìn)行交互反饋；S5、反饋的姿態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)的姿態(tài)參數(shù)進(jìn)行對比；S6、計(jì)算出調(diào)整參數(shù)；S7、電力巡檢機(jī)器人得到交互的調(diào)整參數(shù)；S8、形成電力巡檢機(jī)器人的目標(biāo)姿態(tài)；S9、進(jìn)行目標(biāo)作業(yè)。該電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法，通過精準(zhǔn)調(diào)整機(jī)器人的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行姿態(tài)的控制，能夠有效增強(qiáng)電力巡檢機(jī)器人在巡檢運(yùn)動過程中的靈活性，有效提升電力巡檢機(jī)器人在巡檢運(yùn)動過程中的安全性能以及工作性能。檢運(yùn)動過程中的安全性能以及工作性能。檢運(yùn)動過程中的安全性能以及工作性能。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法
[0001]本專利技術(shù)涉及機(jī)器人研發(fā)
，具體為一種電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法。
技術(shù)介紹
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，電是不可或缺的。為保障變電站的安全生產(chǎn)和安全運(yùn)行，因此需要對變電站進(jìn)行日常巡檢維護(hù)，現(xiàn)今普遍采用電力巡檢機(jī)器人輔助或者代替工作人員對變電站的設(shè)備進(jìn)行巡視檢查，通過采集電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，從而檢測電力設(shè)備是否存在熱缺陷、異物懸掛等異常現(xiàn)象，以保證電力生產(chǎn)的安全。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，電力巡檢機(jī)器人在巡檢過程中容易受到風(fēng)力、天氣和其他一些不確定的外部因素的干擾，進(jìn)而容易導(dǎo)致電力巡檢機(jī)器人在巡檢線路上發(fā)生安全事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法，包括以下步驟：
[0006]S1、獲取電力巡檢機(jī)器人當(dāng)前工作區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)圖像數(shù)據(jù)建立電力巡檢機(jī)器人當(dāng)前工作區(qū)域的空間坐標(biāo)系模型；
[0007]S2、基于步驟S1中的空間坐標(biāo)系模型，將電力巡檢機(jī)器人的各關(guān)節(jié)位置對應(yīng)到空間坐標(biāo)系模型中；
[0008]S3、接收運(yùn)行指令，并喚醒姿態(tài)交互指令，通過各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的角度θ獲取電力巡檢機(jī)器人的各關(guān)節(jié)的等效轉(zhuǎn)角；
[0009]S4、基于步驟S3中得到等效轉(zhuǎn)角獲取電力巡檢機(jī)器人的對應(yīng)關(guān)節(jié)位置的運(yùn)行姿態(tài)，并記錄姿態(tài)參數(shù)，并將姿態(tài)參數(shù)以指令的形式進(jìn)行交互反饋；
[0010]S5、基于步驟S4中反饋的姿態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)的姿態(tài)參數(shù)進(jìn)行對比，對比結(jié)果包括電力巡檢機(jī)器人的姿態(tài)準(zhǔn)確度和姿態(tài)重復(fù)度；
[0011]S6、根據(jù)步驟S5的對比結(jié)果，計(jì)算出反饋的姿態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)的姿態(tài)參數(shù)存在的調(diào)整參數(shù)；
[0012]S7、電力巡檢機(jī)器人通過預(yù)設(shè)基站發(fā)射的信號得到交互的調(diào)整參數(shù)；
[0013]S8、電力巡檢機(jī)器人基于調(diào)整參數(shù)對運(yùn)行姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，形成電力巡檢機(jī)器人的目標(biāo)姿態(tài)；
[0014]S9、電力巡檢機(jī)器人按照目標(biāo)姿態(tài)在當(dāng)前工作區(qū)域中進(jìn)行目標(biāo)作業(yè)。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟S1中，空間坐標(biāo)系模型為單一坐標(biāo)系的模型或者包括固定坐標(biāo)系和動坐標(biāo)系在內(nèi)多個(gè)坐標(biāo)系的模型。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟S3中，各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的角度θ在單一坐標(biāo)系的模型
中時(shí)，各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的角度θ形成三個(gè)方向上的姿態(tài)矩陣，分別為繞X軸/Y軸/Z軸方向的姿態(tài)矩陣。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的繞X軸/Y軸/Z軸方向的姿態(tài)矩陣如下所示：
[0018](X軸方向)；
[0019](Y軸方向)；
[0020](Z軸方向)；
[0021]其中，在繞Z軸方向的姿態(tài)矩陣中，矩陣左下角的sinθ沒有負(fù)號。
[0022]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟S3中，各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的角度θ在多個(gè)坐標(biāo)系的模型中時(shí)，姿態(tài)矩陣的計(jì)算方式包括以下具體內(nèi)容：
[0023]在固定坐標(biāo)系時(shí)，姿態(tài)矩陣按照從右向左的順序依次相乘；
[0024]在動坐標(biāo)系時(shí)，姿態(tài)矩陣按照從左向右的順序依次相乘。
[0025]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述姿態(tài)矩陣為正交矩陣，存在一個(gè)大小為1的特征值，對應(yīng)于該特征值的特征向量的方向?yàn)榈刃мD(zhuǎn)角α的方向，所述等效轉(zhuǎn)角α的計(jì)算方式如下所示：
[0026]α＝arcos[2(trM
?
1)][0027]其中，trM為矩陣M的跡。
[0028]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟S5中，預(yù)設(shè)的姿態(tài)參數(shù)基于預(yù)設(shè)的滑模面方程、李雅普諾夫函數(shù)和預(yù)設(shè)指數(shù)趨近率進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置。
[0029]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟S6中，所述調(diào)整參數(shù)基于PID控制器的PID算法進(jìn)行對比計(jì)算得出，并將PID調(diào)整的參數(shù)交互給電力巡檢機(jī)器人。
[0030]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟S8中，電力巡檢機(jī)器人對運(yùn)行姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，根據(jù)調(diào)整參數(shù)控制電力巡檢機(jī)器人對應(yīng)的各關(guān)節(jié)的運(yùn)行姿態(tài)，從而形成電力巡檢機(jī)器人的目標(biāo)姿態(tài)。
[0031]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟S9中，所述的目標(biāo)作業(yè)包括檢測電力設(shè)備的熱缺陷、異物懸掛以及設(shè)備參數(shù)的監(jiān)測。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供了一種電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法，具備以下有益效果：
[0033]該電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法，通過獲取各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的角度θ，依照姿態(tài)矩陣和公式計(jì)算出電力巡檢機(jī)器人的各關(guān)節(jié)的等效轉(zhuǎn)角，精準(zhǔn)調(diào)整機(jī)器人的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行姿態(tài)的控制，能夠有效增強(qiáng)電力巡檢機(jī)器人在巡檢運(yùn)動過程中的靈活性，進(jìn)而有效提升電力巡檢機(jī)器人在巡檢運(yùn)動過程中的安全性能以及工作性能。
附圖說明
[0034]圖1為本專利技術(shù)提出的一種電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
[0035]下面將結(jié)合本專利技術(shù)的實(shí)施例，對本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本專利技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。
[0036]實(shí)施例一：
[0037]請參閱圖1，一種電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法，該電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法，通過獲取各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的角度θ，依照姿態(tài)矩陣和公式計(jì)算出電力巡檢機(jī)器人的各關(guān)節(jié)的等效轉(zhuǎn)角，精準(zhǔn)調(diào)整機(jī)器人的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行姿態(tài)的控制，能夠有效增強(qiáng)電力巡檢機(jī)器人在巡檢運(yùn)動過程中的靈活性，進(jìn)而有效提升電力巡檢機(jī)器人在巡檢運(yùn)動過程中的安全性能以及工作性能，包括以下步驟：
[0038]S1、獲取電力巡檢機(jī)器人當(dāng)前工作區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)圖像數(shù)據(jù)建立電力巡檢機(jī)器人當(dāng)前工作區(qū)域的空間坐標(biāo)系模型。
[0039]其中，空間坐標(biāo)系模型為單一坐標(biāo)系的模型。
[0040]S2、基于步驟S1中的空間坐標(biāo)系模型，將電力巡檢機(jī)器人的各關(guān)節(jié)位置對應(yīng)到空間坐標(biāo)系模型中。
[0041]S3、接收運(yùn)行指令，并喚醒姿態(tài)交互指令，通過各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的角度θ獲取電力巡檢機(jī)器人的各關(guān)節(jié)的等效轉(zhuǎn)角。
[0042]其中，各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的角度θ在單一坐標(biāo)系的模型中時(shí)，各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的角度θ形成三個(gè)方向上的姿態(tài)矩陣，分別為繞X軸/Y軸/Z軸方向的姿態(tài)矩陣。
[0043]所述的繞X軸/Y軸/Z軸方向的姿態(tài)矩陣如下所示：
[0044](X軸方向)；
[0045](Y軸方向)；
[0046](Z軸方向)；
[0047]其中，在繞Z軸方向的姿態(tài)矩陣中，矩陣左下角的sinθ沒有負(fù)號。
[0048]所述姿態(tài)矩陣為正交矩陣，存在一個(gè)大小為1的特征值，對應(yīng)于該特征值的特征向量的方向?yàn)榈刃мD(zhuǎn)角α的方向，所述等效轉(zhuǎn)角α的計(jì)算方式如下所示：
[0049]α＝arcos[2(trM...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、獲取電力巡檢機(jī)器人當(dāng)前工作區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)圖像數(shù)據(jù)建立電力巡檢機(jī)器人當(dāng)前工作區(qū)域的空間坐標(biāo)系模型；S2、基于步驟S1中的空間坐標(biāo)系模型，將電力巡檢機(jī)器人的各關(guān)節(jié)位置對應(yīng)到空間坐標(biāo)系模型中；S3、接收運(yùn)行指令，并喚醒姿態(tài)交互指令，通過各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的角度θ獲取電力巡檢機(jī)器人的各關(guān)節(jié)的等效轉(zhuǎn)角；S4、基于步驟S3中得到等效轉(zhuǎn)角獲取電力巡檢機(jī)器人的對應(yīng)關(guān)節(jié)位置的運(yùn)行姿態(tài)，并記錄姿態(tài)參數(shù)，并將姿態(tài)參數(shù)以指令的形式進(jìn)行交互反饋；S5、基于步驟S4中反饋的姿態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)的姿態(tài)參數(shù)進(jìn)行對比，對比結(jié)果包括電力巡檢機(jī)器人的姿態(tài)準(zhǔn)確度和姿態(tài)重復(fù)度；S6、根據(jù)步驟S5的對比結(jié)果，計(jì)算出反饋的姿態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)的姿態(tài)參數(shù)存在的調(diào)整參數(shù)；S7、電力巡檢機(jī)器人通過預(yù)設(shè)基站發(fā)射的信號得到交互的調(diào)整參數(shù)；S8、電力巡檢機(jī)器人基于調(diào)整參數(shù)對運(yùn)行姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，形成電力巡檢機(jī)器人的目標(biāo)姿態(tài)；S9、電力巡檢機(jī)器人按照目標(biāo)姿態(tài)在當(dāng)前工作區(qū)域中進(jìn)行目標(biāo)作業(yè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法，其特征在于，所述步驟S1中，空間坐標(biāo)系模型為單一坐標(biāo)系的模型或者包括固定坐標(biāo)系和動坐標(biāo)系在內(nèi)多個(gè)坐標(biāo)系的模型。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法，其特征在于，所述步驟S3中，各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的角度θ在單一坐標(biāo)系的模型中時(shí)，各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的角度θ形成三個(gè)方向上的姿態(tài)矩陣，分別為繞X軸/Y軸/Z軸方向的姿態(tài)矩陣。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電力巡檢機(jī)器人運(yùn)行姿態(tài)的控制方法，其特征在于，所述的繞X軸/Y軸/Z軸方向的姿態(tài)矩陣如下所示：的繞X軸/Y軸/Z軸方向的姿態(tài)矩陣如...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王松妹，郭峰，
申請(專利權(quán))人：海南海智芯電子科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。