基于激光测距的变电站水冲洗机器人的水冲洗控制方法

摘要

本发明公开了基于激光测距的变电站水冲洗机器人的水冲洗控制方法，根据安装在冲洗平台上的激光测距仪和监控摄像头采集距离及监控的图像得到当前机器人与绝缘子之间的相对距离，判断该相对距离是否是安全距离，若是，进行下一步，若不是，调整位置，直至该相对距离为安全距离；确定路径规划的起始状态；采用直线插补方式实现水冲洗机械臂对绝缘子串的上下方向的自动冲洗；采用逐点比较法的圆弧插补方式实现喷头能够对朝向机器人一侧的绝缘子串进行清洗；在进行水冲洗时，通过调节水枪出水口径及出水速度，形成卡门涡街并实现对绝缘子串振动频率的调节。本发明使机器人工作在安全距离，使冲洗轨迹的起点和终点定位准确，提高冲洗的质量和效率。

主权项

基于激光测距的变电站水冲洗机器人的水冲洗控制方法，其特征是，包括：步骤一：根据安装在冲洗平台上的激光测距仪和监控摄像头采集距离及监控的图像得到当前机器人与绝缘子之间的相对距离，判断该相对距离是否是安全距离，若是，进行下一步，若不是，调整位置，直至该相对距离为安全距离；确定路径规划的起始状态；步骤二：采用直线插补方式实现水冲洗机械臂对绝缘子串的上下方向的自动冲洗；步骤三：采用逐点比较法的圆弧插补方式实现喷头能够对朝向机器人一侧的绝缘子串进行清洗；步骤四：在进行水冲洗时，通过调节水枪出水口径及出水速度，形成卡门涡街并实现对绝缘子串振动频率的调节；所述步骤二中，具体过程为：(2‑1)在冲洗过程中采集得到起始时刻及终止时刻操作臂的关节角度；(2‑2)对于单个关节的平稳运动，轨迹函数θ(t)至少满足四个约束条件，根据约束条件对应的约束方程唯一的确定一个三次多项式；(2‑3)根据该三次多项式得到运动轨迹的关节速度与加速度，将运动轨迹的关节速度与加速度代入约束方程得到三次多项式的系数，该系数确定了冲洗时间与冲洗角度的关系；(2‑4)根据绝缘杆的长度及三次多项式得到冲洗过程中绝缘杆的长度随时间的变化关系，对(l,d,θ₀,θ_f)进行插值，生成水冲洗机械臂对绝缘子串的上下方向的冲洗轨迹。