本發(fā)明屬于配網(wǎng)消缺作業(yè)領(lǐng)域，尤其是一種基于動捕技術(shù)的配網(wǎng)消缺機械臂及作業(yè)方法。

背景技術(shù)：

1、作為電網(wǎng)服務(wù)客戶的“最后一公里”，配網(wǎng)運維檢修壓力始終居高不下，不斷攀升的配網(wǎng)設(shè)備體量和優(yōu)質(zhì)服務(wù)需求，讓很多影響配網(wǎng)搶修作業(yè)安全、制約搶修復(fù)電時間的難點痛點逐漸暴露。

2、現(xiàn)階段10千伏線路消缺作業(yè)包括傳統(tǒng)登桿作業(yè)、帶電作業(yè)車作業(yè)兩種方法。

3、傳統(tǒng)登桿作業(yè)存在的問題：1.雨雪凝霜后桿塔濕滑，強行登桿作業(yè)存在較大安全風(fēng)險，搶修復(fù)電時間無法把控；2.部分鳥窩內(nèi)存在金屬物品，登桿捅鳥窩作業(yè)過程中一是存在高空墜物砸傷風(fēng)險，二是存在金屬物品位置不當(dāng)拉弧放電風(fēng)險。

4、帶電作業(yè)車作業(yè)存在的問題：農(nóng)村地區(qū)存在很多帶電作業(yè)車無法到達(dá)且作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，傳統(tǒng)帶電作業(yè)方法無法覆蓋的場景，“零感知”優(yōu)質(zhì)服務(wù)能力受限。

5、在安全生產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的大環(huán)境下，“小、微、細(xì)、實”問題逐漸凸顯放大，成為制約配網(wǎng)檢修良性發(fā)展的“絆腳石、攔路虎”，驅(qū)動配網(wǎng)運維檢修設(shè)備數(shù)智化迭代升級。亟需研發(fā)一款智能化遠(yuǎn)程檢修作業(yè)裝備以消除傳統(tǒng)配網(wǎng)檢修作業(yè)中廣泛存在的安全作業(yè)風(fēng)險，提升優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于動捕技術(shù)的配網(wǎng)消缺機械臂及作業(yè)方法，通過動捕裝備精細(xì)還原作業(yè)人員手臂動作，與精密電子控制技術(shù)相配合實現(xiàn)機械臂精準(zhǔn)動作，真正實現(xiàn)對空中電網(wǎng)設(shè)備進行遠(yuǎn)程“手術(shù)”，促進配網(wǎng)檢修作業(yè)數(shù)智化升級。

2、本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、本發(fā)明的第一方面是提供了一種基于動捕技術(shù)的配網(wǎng)消缺機械臂，包括：空中作業(yè)設(shè)備、地面控制終端、動捕裝備，所述空中作業(yè)設(shè)備包括移動輔助裝備、固定支架、智能機械臂，移動輔助裝備以無人機為載體，銜掛固定支架放置至配電桿塔頂端，并輔助智能機械臂改變掛接位置；智能機械臂前端裝設(shè)有空中作業(yè)設(shè)備主控芯片、5g通信模塊、雷達(dá)避障模塊、高清攝像模塊和前端作業(yè)模塊，空中作業(yè)設(shè)備主控芯片分別連接5g通信模塊、雷達(dá)避障模塊、高清攝像模塊和前端作業(yè)模塊，5g通信模塊與地面控制終端進行信息交互，實現(xiàn)指令傳遞；雷達(dá)避障模塊探測帶電導(dǎo)線及電網(wǎng)設(shè)備，進行自動避障；高清攝像模塊實時采集智能機械臂周圍畫面，并反饋至地面控制終端，輔助作業(yè)開展；前端作業(yè)模塊執(zhí)行空中作業(yè)設(shè)備主控芯片發(fā)出的指令；所述地面控制終端包括地面控制終端主控芯片、動捕數(shù)據(jù)采集模塊、5g通信模塊、可視化屏幕，地面控制終端主控芯片分別連接動捕數(shù)據(jù)采集模塊、5g通信模塊、可視化屏幕，動捕數(shù)據(jù)采集模塊采集動捕裝備的動作信息；地面控制終端的5g通信模塊將動作信息傳輸至空中作業(yè)設(shè)備中的5g通信模塊，同時接受空中作業(yè)設(shè)備中智能機械臂前端的高清攝像模塊采集到的畫面信息及其他動作信息；可視化屏幕實時監(jiān)測智能機械臂的作業(yè)狀態(tài)；所述動捕裝備由作業(yè)人員穿戴在手臂上，作業(yè)過程中作業(yè)人員通過地面控制終端的可視化屏幕觀測智能機械臂的運動狀態(tài)，動捕裝備中作業(yè)人員手臂運動軌跡的動作信息由動捕數(shù)據(jù)采集模塊采集并傳輸至空中作業(yè)設(shè)備實時控制智能機械臂開展精細(xì)作業(yè)。

4、進一步地，所述空中作業(yè)設(shè)備主控芯片、地面控制終端主控芯片的型號均為stm32。

5、進一步地，所述前端作業(yè)模塊根據(jù)不同作業(yè)類型安裝螺絲鉗或金屬吸附夾。

6、進一步地，所述固定支架包括井字絕緣支架、頂圈、自鎖抱箍及四個連接架，四個連接架一端連接井字絕緣支架的四個交點，另一端連接自鎖抱箍，頂圈位于自鎖抱箍上方并與連接架連接。

7、進一步地，所述智能機械臂為三軸機械臂或五軸機械臂或六軸機械臂或七軸機械臂。

8、進一步地，所述地面控制終端能夠根據(jù)作業(yè)需求切換動捕控制和手動控制兩大控制策略。

9、本發(fā)明的第二方面是提供了一種基于動捕技術(shù)的配網(wǎng)消缺機械臂的作業(yè)方法，包括：作業(yè)前，由作業(yè)人員按照作業(yè)需求更換智能機械臂的前端作業(yè)模塊，然后控制空中作業(yè)設(shè)備中的移動輔助裝備的無人機依次將固定支架、智能機械臂放置于配電桿塔頂端固定，作業(yè)人員啟動地面控制終端，并穿戴動捕裝備；作業(yè)時，由作業(yè)人員通過地面控制終端的可視化屏幕觀察智能機械臂的所在位置，根據(jù)作業(yè)需求控制智能機械臂移動作業(yè)。

10、本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：

11、本發(fā)明利用移動輔助裝備的無人機將固定支架、智能機械臂放置于配電桿塔頂端，便于后續(xù)的操作，相較于登桿作業(yè)，避免了作業(yè)人員作業(yè)風(fēng)險，減少了安全隱患，有利于提高工作效率；而且作業(yè)人員通過地面控制終端的可視化屏幕觀察智能機械臂所在位置，通過動捕裝備精細(xì)還原作業(yè)人員手臂動作，與精密電子控制技術(shù)相配合實現(xiàn)機械臂精準(zhǔn)動作，解決了帶電作業(yè)車無法全覆蓋作業(yè)的問題，真正實現(xiàn)對空中電網(wǎng)設(shè)備進行遠(yuǎn)程“手術(shù)”，促進配網(wǎng)檢修作業(yè)數(shù)智化升級。

技術(shù)特征：

1.一種基于動捕技術(shù)的配網(wǎng)消缺機械臂，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動捕技術(shù)的配網(wǎng)消缺機械臂，其特征在于，所述空中作業(yè)設(shè)備主控芯片、地面控制終端主控芯片的型號均為stm?32。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于動捕技術(shù)的配網(wǎng)消缺機械臂，其特征在于，所述前端作業(yè)模塊根據(jù)不同作業(yè)類型安裝螺絲鉗或金屬吸附夾。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于動捕技術(shù)的配網(wǎng)消缺機械臂，其特征在于，所述固定支架包括井字絕緣支架(4)、頂圈(5)、自鎖抱箍(6)及四個連接架(7)，四個連接架(7)一端連接井字絕緣支架(4)的四個交點，另一端連接自鎖抱箍(6)，頂圈(5)位于自鎖抱箍(6)上方并與連接架(7)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于動捕技術(shù)的配網(wǎng)消缺機械臂，其特征在于，所述智能機械臂為三軸機械臂或五軸機械臂或六軸機械臂或七軸機械臂。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于動捕技術(shù)的配網(wǎng)消缺機械臂，其特征在于，所述地面控制終端(2)能夠根據(jù)作業(yè)需求切換動捕控制和手動控制兩大控制策略。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述基于動捕技術(shù)的配網(wǎng)消缺機械臂的作業(yè)方法，其特征在于，包括：作業(yè)前，由作業(yè)人員按照作業(yè)需求更換智能機械臂的前端作業(yè)模塊，然后控制空中作業(yè)設(shè)備(1)中的移動輔助裝備的無人機依次將固定支架、智能機械臂放置于配電桿塔頂端固定，作業(yè)人員啟動地面控制終端(2)，并穿戴動捕裝備(3)；作業(yè)時，由作業(yè)人員通過地面控制終端(2)的可視化屏幕觀察智能機械臂的所在位置，根據(jù)作業(yè)需求控制智能機械臂移動作業(yè)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于屬于配網(wǎng)消缺作業(yè)領(lǐng)域，尤其是一種基于動捕技術(shù)的配網(wǎng)消缺機械臂及作業(yè)方法，包括：空中作業(yè)設(shè)備、地面控制終端、動捕裝備，所述空中作業(yè)設(shè)備包括移動輔助裝備、固定支架、智能機械臂，智能機械臂前端裝設(shè)有空中作業(yè)設(shè)備主控芯片、5G通信模塊、雷達(dá)避障模塊、高清攝像模塊和前端作業(yè)模塊，所述地面控制終端包括地面控制終端主控芯片、動捕數(shù)據(jù)采集模塊、5G通信模塊、可視化屏幕。本發(fā)明能夠有效避免了登桿作業(yè)時的安全隱患，解決了帶電作業(yè)車無法全覆蓋作業(yè)的問題，真正實現(xiàn)對空中電網(wǎng)設(shè)備進行遠(yuǎn)程“手術(shù)”，促進配網(wǎng)檢修作業(yè)數(shù)智化升級。

技術(shù)研發(fā)人員：李若寒,孟圓,陳禹森,王海超,韓岳辰,王大成,王序辰,乞勝靜,孟璟瑗,張喆
受保護的技術(shù)使用者：國網(wǎng)天津市電力公司薊州供電分公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6