【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人控制，具体是一种架空线绝缘化作业机器人及其控制方法。
技术介绍
1、随着社会的发展，架空线路形式已经成为电力传输的主要形式，它的安全稳定运行直接影响到供电系统的可靠性。架空输电线路分布广、长度长，线路环境复杂，且处在远离城镇、地形复杂、环境恶劣的自然环境中；传统的人工巡线不仅工作量大而且条件艰苦，巡检周期长，效率低；随着机器人技术的发展，利用机器人进行架空线路巡检和绝缘化作业，不但可以减轻工人千里巡线劳动强度，而且可提高检测精度和检测效率，同时大大减少人力资源，对提高电网自动化作业水平、保障电网安全运行具有重要意义。
2、架空输电线路作业机器人作业前需要线路工人登塔安装滑轮机构，地面线路工人通过绳索将机器人提升至架空线路高度，再由线上工人将机器人安装在架空导(地)线上；当作业机器人负荷过大，运转时间过长时，机器人非常容易损坏，且作业机器人位于架空线路上，现有的机器人控制系统不能够实时监测机器人作业环境信息和运行参数信息并进行检测分析，难以判断机器人的损耗状态，这会造成极大的安全隐患；为此，本专利技术提出一种架空线绝缘化作业机器人及其控制方法。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本专利技术提出了一种架空线绝缘化作业机器人及其控制方法。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种架空线绝缘化作业机器人，包括作业上下线模块、接触采集模块、控制中心、态势展示模块、数据库、时序监测模块和损耗评估模块
3、所述作业上下线模块包括滑轮组、起吊绳和起吊手爪机构，用于实现作业机器人在架空线路上的上下线；
4、所述接触采集模块为安装于作业机器人上的低功耗监测传感器组，用于全天候感知作业机器人的外壳温度及周围气象信息，并通过自组网将相关接触信息进行汇集上传至控制中心；所述周围气象信息包括空气温度、空气湿度、扬尘信息、风速信息、雨量信息及日照强度信息；
5、所述态势展示模块用于对相关接触信息进行预处理并通过gis地理信息系统进行可视化展示，实现作业机器人作业态势的实时地图化呈现；
6、在作业机器人的一个作业周期内，所述时序监测模块用于对作业机器人的作业时序数据进行监测；所述作业时序数据包括同一时刻作业机器人的移动速度、加速度以及驱动电机的转速、内外温差；
7、所述损耗评估模块用于获取作业机器人的相关接触信息和作业时序数据进行综合评估，计算得到作业机器人的损耗优化指数zy；若损耗优化指数zy≥预设优化阈值，则判定作业机器人作业损耗严重，生成损耗优化信号；
8、所述损耗评估模块用于将损耗优化信号传输至控制中心，控制中心接收到损耗异常信号后控制报警模块发出警报，以提醒管理人员在作业结束后对作业机器人进行保养维护。
9、进一步地，所述损耗评估模块的具体评估步骤如下：
10、获取作业机器人的作业时序数据，统计作业机器人的作业时长为zm；
11、在作业时间段内，将作业机器人的移动速度最大值标记为dmax，加速度最大值标记为vmax，转速最大值标记为zmax，内外温差最大值标记为wmax；
12、利用公式计算得到作业机器人的负荷系数zf，其中b1、b2均为预设系数因子，η为预设均衡系数；
13、在作业时间段内，采集作业机器人的相关接触信息，计算得到接触影响系数gs；将接触影响系数最大值标记为gt；
14、利用公式计算得到作业机器人的损耗优化指数zy，其中b3为预设系数因子；λ为预设补偿系数。
15、进一步地，采集作业机器人的相关接触信息，计算得到接触影响系数gs，具体包括：
16、将各接触参数与数据库中存储的对应接触参数的安全数据进行对比，得到对应接触参数的数据差值；各接触参数是指作业机器人的外壳温度、空气温度、空气湿度、扬尘信息、风速信息、雨量信息及日照强度信息；
17、获取大于零的各接触参数的数据差值，结合数据库中存储的各接触参数对机器人作业的影响因子，计算得到接触影响系数gs。
18、进一步地，所述预处理是指：遍历相关接触信息，进行筛查定位，对异常数据及缺失数据进行均值补偿，对冗余和无效的数据进行清理。
19、进一步地，所述作业上下线模块的具体工作步骤如下：
20、地面卷扬机与起吊绳的一端连接，起吊绳另一端连接起吊环，起吊手爪机构安装在作业机器人的链板上，控制起吊手爪机构抓住起吊环；
21、通过卷扬机工作，将作业机器人从地面吊至安装点，控制作业机器人驱动臂动作将机器人安装在架空线路的导线上。
22、进一步地，所述起吊手爪机构一端具有用以安装作业机器人的连接端，另一端为手爪；所述手爪被配置为开合度可控，活动固定于起吊环上，通过控制手爪的开合和起吊环的升降，使得作业机器人上下线。
23、进一步地，内外温差是指驱动电机温度与作业机器人外壳温度的差值。
24、进一步地，所述监测传感器组包括温度传感器、湿度传感器、扬尘传感器、风速传感器、雨量传感器以及日照强度传感器。
25、进一步地，相关接触信息是指作业机器人的外壳温度及周围气象信息。
26、进一步地，一种架空线绝缘化作业机器人的控制方法，包括如下步骤：
27、步骤一：通过卷扬机工作，将作业机器人从地面吊至安装点，控制作业机器人驱动臂动作将机器人安装在架空线路的导线上；通过作业上下线模块实现作业机器人在架空线路上的上下线；
28、步骤二：通过安装于作业机器人上的接触采集模块全天候感知作业机器人的外壳温度及周围气象信息，并将相关接触信息进行汇集上传至控制中心；
29、步骤三：态势展示模块用于获取相关接触信息进行预处理并通过gis地理信息系统进行可视化展示，实现作业机器人作业态势的实时地图化呈现；
30、步骤四：在作业机器人的一个作业周期内，所述时序监测模块用于对作业机器人的作业时序数据进行监测；所述作业时序数据包括同一时刻作业机器人的移动速度、加速度以及驱动电机的转速、内外温差；
31、步骤五：所述损耗评估模块用于获取作业机器人的相关接触信息和作业时序数据进行综合评估，计算得到作业机器人的损耗优化指数zy，以此判断是否需要对作业机器人进行保养维护。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
33、1、本专利技术中所述作业上下线模块用于实现作业机器人在架空线路上的上下线，自动化程度高；所述接触采集模块用于全天候感知作业机器人的外壳温度及周围气象信息，并通过自组网将相关接触信息进行汇集上传至控制中心；所述态势展示模块用于对相关接触信息进行预处理并通过gis地理信息系统进行可视化展示，实现作业机器人作业态势的实时地图化呈现，为机器人精细化管理和用户服务提供指导，提高机器人管理效率；
34、2、在作业机器人的一个作业周期内，所述时序监测模块用于对作业机器人的作本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，包括作业上下线模块、接触采集模块、控制中心、态势展示模块、时序监测模块和损耗评估模块；
2.根据权利要求1所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，所述损耗评估模块的具体评估步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，采集作业机器人的相关接触信息，计算得到接触影响系数Gs，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，所述预处理是指：遍历相关接触信息，进行筛查定位，对异常数据及缺失数据进行均值补偿，对冗余和无效的数据进行清理。
5.根据权利要求1所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，所述作业上下线模块的具体工作步骤如下：
6.根据权利要求5所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，所述起吊手爪机构一端具有用以安装作业机器人的连接端，另一端为手爪；所述手爪被配置为开合度可控，活动固定于起吊环上，通过控制手爪的开合和起吊环的升降，使得作业机器人上下线。
7.根据权利要求1所述的一种架空线绝缘化
8.根据权利要求1所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，所述监测传感器组包括温度传感器、湿度传感器、扬尘传感器、风速传感器、雨量传感器以及日照强度传感器。
9.根据权利要求1所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，相关接触信息是指作业机器人的外壳温度及周围气象信息。
10.一种架空线绝缘化作业机器人的控制方法，应用于如权利要求1-9任一所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，包括作业上下线模块、接触采集模块、控制中心、态势展示模块、时序监测模块和损耗评估模块；
2.根据权利要求1所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，所述损耗评估模块的具体评估步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，采集作业机器人的相关接触信息，计算得到接触影响系数gs，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，所述预处理是指：遍历相关接触信息，进行筛查定位，对异常数据及缺失数据进行均值补偿，对冗余和无效的数据进行清理。
5.根据权利要求1所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征在于，所述作业上下线模块的具体工作步骤如下：
6.根据权利要求5所述的一种架空线绝缘化作业机器人，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁鼎豪，于学海，
申请(专利权)人：苏州博旭数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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