[发明专利]一种双臂人机协同作业机器人控制系统

说明书

本发明公开了一种双臂人机协同作业机器人控制系统，包括有设置于操作室内的主控单元，主控单元分别连接有双臂控制系统、视觉系统、工具控制系统和显示屏，用于对各模块进行综合处理；双臂控制系统包括有左/右主手，左/右主手和左/右第一电位计均连接有左/右控制器，左/右控制器连接有左/右机械臂液压伺服控制单元，左/右机械臂液压伺服控制单元连接有左/右机械臂，左/右机械臂运动上安装有左/右第二电位计和左/右伺服阀，本发明涉及机器人技术领域。本发明，解决了高压作业通常需要工作人员攀爬至高压作业现场进行操作，且工作人员通常是带电作业，高空带电作业，危险性非常高，同时劳动强度高，效率低的问题。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种双臂人机协同作业机器人控制系统。

背景技术

带电作业是指在高压电气设备上不停电进行检修、测试的一种作业方法。电气设备在长期运行中需要经常测试、检查和维修。带电作业是避免检修停电，保证正常供电的有效措施。带电作业的内容可分为带电测试、带电检查和带电维修等几方面。带电作业的对象包括发电厂和变电所电气设备、架空输电线路、配电线路和配电设备。带电作业的主要项目有：带电更换线路杆塔绝缘子，清扫和更换绝缘子，水冲洗绝缘子，压接修补导线和架空地线，检测不良绝缘子，测试更换隔离开关和避雷器，测试变压器温升及介质损耗值。带电作业根据人体与带电体之间的关系可分为三类：等电位作业、地电位作业和中间电位作业。

现有技术中，高压作业通常需要工作人员攀爬至高压作业现场进行操作，且工作人员通常是带电作业，高空带电作业，危险性非常高，同时劳动强度高，效率低，所以我们发明一种双臂人机协同作业机器人控制系统，它能够代替人工从事带电作业，将工作人员从危险、繁重和精神紧张的工作中解放出来。

发明内容

为了解决高压作业通常需要工作人员攀爬至高压作业现场进行操作，且工作人员通常是带电作业，高空带电作业，危险性非常高，同时劳动强度高，效率低的问题，本发明的目的是提供一种双臂人机协同作业机器人控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种双臂人机协同作业机器人控制系统，包括有设置于操作室内的主控单元，所述主控单元分别连接有双臂控制系统、视觉系统、工具控制系统和显示屏，用于对各模块进行综合处理；

所述双臂控制系统包括有左/右主手，用于操作人员的左/右手对其分别进行手动操作，所述左/右主手上安装有左/右第一电位计，用于感知左/右主手的位置信息，所述左/右主手和左/右第一电位计均连接有左/右控制器，所述左/右第一电位计用于向左/右控制器发送位置指令，所述左/右主手接收左/右控制器接收位置反馈信息，所述左/右控制器连接有左/右机械臂液压伺服控制单元，所述左/右机械臂液压伺服控制单元连接有左/右机械臂，用于控制左/右机械臂运动，所述左/右机械臂运动上安装有左/右第二电位计和左/右伺服阀，所述左/右第二电位计用于向左/右机械臂液压伺服控制单元发送位置信息，所述左/右伺服阀用于接收左/右机械臂液压伺服控制单元位置指令，从而控制左/右机械臂。

优选的，所述主控单元还连接有电源模块，用于对各模块的运行提供电能。

优选的，所述主控单元连接与左/右控制器，用于对双臂控制系统进行综合处理。

优选的，所述视觉系统包括有安装在左/右机械臂上的左/右摄像机，用于实时采集视频数据，所述左/右摄像机连接有视频解码模块，用于对采集到的视频数据进行格式的转换，所述视频解码模块连接有视频解码转换器。

优选的，所述视频解码转换器与主控单元连接，用于将采集到的视频经过图像匹配和分析处理估计出作业对象的速度和位置信息，得到其预测位姿，利用被跟踪对象的位姿与左/右第二电位计的位姿之差结合控制规则进行机器人下一步的运动轨迹规划，并将运动学逆解运算出的各关节运动角度信息发送到左/右机械臂液压伺服控制单元，从而使机器人对作业对象进行跟踪运动，引导机器人自主装配。