[发明专利]一种双臂机器人绝缘导线剥皮系统及方法

说明书

本申请公开了一种双臂机器人绝缘导线剥皮系统及方法，通过双臂协调完成剥线，实现了机械臂自动定位剥线位置以及规划双臂运动轨迹，并在阻抗控制的作用下，抑制了视觉定位误差，并保证了机械臂末端与导线、双臂末端之间的稳定安全交互，也显著降低了剥线作业任务对机械臂负载的要求，同时，大大提高了剥皮效率。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及一种双臂机器人绝缘导线剥皮系统及方法。

背景技术

随着社会发展和科技的进步，人类社会的活动无时无刻离不开电。而用电的高峰期难免会引起电力设备故障，如果停电检修不仅给企业造成巨大的经济损失，而且，会给人们的日常生活造成诸多的不便，因此电网故障带电抢修作业越来越成为迫切的需求。

目前，人工带电作业存在许多的不足和安全隐患，其中，包括需要前期大量安全准备工作、电击触电危险、高空坠落风险等。通过机器人替代人进行带电作业，不仅仅降低操作人员的工作强度和风险程度，同时也可以节省很多前期安全预防工作，大大提高电力抢修效率。

在带电作业中，10kV导线绝缘皮剥切是机器人带电作业中的关键环节，目前的剥皮工具主要是一体式手动/自动剥皮工具，也有出现采用机器人进行剥皮的方法，当时其机器人是由机械臂单臂举升剥皮工具进行剥线，这对机器人单臂负载要求极高，同时，剥皮效率较低，从而造成适用范围较窄。

发明内容

本申请提供了一种双臂机器人绝缘导线剥皮系统及方法，用于解决现有的机器人剥皮的负载要求较高且剥皮效率较低的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种双臂机器人绝缘导线剥皮系统，包括：第一机械臂、第二机械臂、第一测力传感器、深度相机和控制单元；

所述第一测力传感器的第一端与所述第一机械臂的末端固定连接，所述第一测力传感器的第二端连接有剥线刀具，所述剥线刀具用于对待剥皮的导线进行剥皮，所述第一测力传感器的输出端与所述控制单元电连接，所述第一测力传感器用于获取所述剥线刀具相对于所述待剥皮的导线的接触力；

所述第二机械臂的末端连接有锁紧工具，所述锁紧工具用于控制所述剥线刀具对所述待剥皮的导线进行锁紧或解除锁紧；

所述深度相机用于获取所述待剥皮的导线、所述第一机械臂的末端和所述第二机械臂的末端的深度信息，还用于根据所述深度信息分别得到所述待剥皮的导线、所述第一机械臂的末端和所述第二机械臂的末端的空间位置信息，还用于将所述待剥皮的导线、所述第一机械臂的末端和所述第二机械臂的末端的所述空间位置信息传输至所述控制单元；

所述控制单元用于根据所述待剥皮的导线的所述空间位置信息生成路径控制信息，还用于根据所述路径控制信息所述第一机械臂的位姿动作，从而使所述剥线刀具以预设剥线姿态运动至所述待剥皮的导线的相对位置，还用于根据所述第一测力传感器获得的所述剥线刀具相对于所述待剥皮的导线的接触力和控制参数控制所述第一机械臂的末端的位姿动作，所述控制参数包括阻尼、刚度以及刚度引起的弹力，从而使所述剥线刀具运动至所述待剥皮的导线上预设的起始剥皮位置进行剥皮处理；

还用于控制所述第二机械臂的位姿动作，以使得所述锁紧工具运动到所述剥线刀具的相对位置，从而使所述锁紧工具对所述待剥皮的导线进行锁紧或解除锁紧，还用于控制所述第一机械臂和所述第二机械臂的位姿动作，从而使所述第一机械臂和所述第二机械臂脱离所述待剥皮的导线。

优选地，所述第一机械臂和所述第二机械臂均包括六个自由度关节结构。

优选地，所述第二机械臂的末端与所述锁紧工具之间设有第二测力传感器，所述第二测力传感器与所述控制单元电连接，所述第二测力传感器用于获取所述锁紧工具相对于所述剥线刀具的接触力。

优选地，所述剥线刀具包括支持架；