1.一種雙機(jī)械臂帶電作業(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,其特征在于,還包括數(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)械臂和第二機(jī)械臂,所述攝像機(jī)包括雙目攝像頭,所述第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂上均搭載有雙目攝像頭,所述第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂使用作業(yè)工具相互配合完成帶電作業(yè);
所述絕緣斗臂車上設(shè)置有控制室,所述數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng)包括第一工控機(jī)、第二工控機(jī)、顯示屏和主操作手,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,所述帶電作業(yè)動(dòng)作序列庫中預(yù)先存儲(chǔ)有各項(xiàng)帶電作業(yè)對應(yīng)的動(dòng)作序列數(shù)據(jù);顯示屏和主操作手位于控制室內(nèi);主操作手與機(jī)械臂為主從操作關(guān)系,通過改變主操作手的姿態(tài)控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng);
第二工控機(jī)生成械臂運(yùn)動(dòng)控制信號,并將械臂運(yùn)動(dòng)控制信號發(fā)送給第一工控機(jī);
第一工控機(jī)根據(jù)械臂運(yùn)動(dòng)控制信號控制機(jī)械臂動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述雙機(jī)械臂帶電作業(yè)機(jī)器人,其特征在于,所述械臂運(yùn)動(dòng)控制信號為機(jī)械臂各關(guān)節(jié)角度的期望值;第二工控機(jī)采樣主操作手各關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù),第一工控機(jī)采集機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)并發(fā)送給第二工控機(jī),當(dāng)主操作手各關(guān)節(jié)角度與機(jī)械臂各關(guān)節(jié)角度存在差異時(shí),第二工控機(jī)將主操作手各關(guān)節(jié)角度作為機(jī)械臂各關(guān)節(jié)角的期望值發(fā)送給第一工控機(jī),第一工控機(jī)根據(jù)角度期望值通過伺服電機(jī)控制機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述雙機(jī)械臂帶電作業(yè)機(jī)器人,其特征在于,所述攝像機(jī)采集的作業(yè)場景圖像發(fā)送給第二工控機(jī),圖像處理器對作業(yè)場景圖像進(jìn)行處理后獲的3D虛擬作業(yè)場景,并送顯示器顯示。
4.如權(quán)利要求1所述雙機(jī)械臂帶電作業(yè)機(jī)器人,其特征在于,所述械臂運(yùn)動(dòng)控制信號為第二工控機(jī)規(guī)劃的機(jī)械臂空間路徑,第一工控機(jī)根據(jù)機(jī)械臂空間路徑解算出機(jī)械臂各關(guān)節(jié)角度的期望值,通過控制伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制按機(jī)械臂各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述雙機(jī)械臂帶電作業(yè)機(jī)器人,其特征在于,機(jī)械臂空間路徑的規(guī)劃方法為:
以雙目攝像頭視野中心的一點(diǎn)作為作業(yè)對象參考點(diǎn)及圓弧中心點(diǎn),以機(jī)械臂末端到作業(yè)對象參考點(diǎn)的距離作為弧面半徑,設(shè)定一圓弧面,雙目攝像機(jī)在該圓弧面上的不同角度采集作業(yè)對象的多幅雙目圖像,第二工控機(jī)根據(jù)雙目視覺測距原理對多幅雙目圖像進(jìn)行處理獲得作業(yè)對象多角度的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),使用迭代最近點(diǎn)算法對多角度三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行融合和配準(zhǔn),建立作業(yè)對象三維模型;
第一工控機(jī)采集機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)并發(fā)送給第二工控機(jī);第二工控機(jī)根據(jù)作業(yè)對象三維模型、機(jī)械臂末端到作業(yè)對象參考點(diǎn)的距離以及機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,獲得雙機(jī)械臂相對作業(yè)對象三維模型的位姿信息;
第二工控機(jī)根據(jù)雙機(jī)械臂相對作業(yè)對象三維模型的位姿信息和作業(yè)任務(wù)動(dòng)作序列進(jìn)行機(jī)器人笛卡爾空間和關(guān)節(jié)空間的路徑規(guī)劃。
6.如權(quán)利要求1至5所述任意一帶電作業(yè)機(jī)器人,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)。