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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統自動化,具體為一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法。
技術介紹
1、隨著智能電網的建設與發展,變電站的自動化和智能化水平不斷提高。特別是在高電壓等級的變電站中,對于帶電作業的需求日益增加。而傳統的帶電作業方式主要依賴于人工,存在較大的安全風險和人力成本。從而雙臂協同作業機器人因其能夠模擬人類雙手協同工作的特點,被大量應用于變電站的帶電作業中。
2、公告號為cn109648303a的中國專利技術專利,公開了一種帶電作業機器人的母線金具螺絲鎖卸設備及其鎖卸方法,包括絕緣斗臂車,架設于絕緣斗臂車上的斗臂車工作臂,所述斗臂車工作臂上設有作業平臺,所述作業平臺上設有三維掃描儀、從動機械臂、鎖/卸電動螺絲機構、主動機械臂及等電位桿,所述主動機械臂的前部設有主動機械臂雙目攝像頭,所述從動機械臂的前部設有從動機械臂雙目攝像頭,所述鎖/卸電動螺絲機構安裝在主動機械臂的末端;降低了變電設備母線金具螺絲的鎖卸作業的勞動強度,提高了效率和自動化水平,保障了作業人員的人身安全,所需的機器人數量少,減少了電磁干擾對信息傳輸帶來的影響。
3、上述以及類似的方法在通過機器人進行帶電作業的過程中,由于機器人通常配備有多自由度機械臂、傳感系統和控制系統,而變電站的內部通常存在有較強的電磁場,從而在進行帶電作業的過程中,會對機器人的電子設備和傳感器造成干擾,影響其正常工作。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作
2、為實現上述目的,本專利技術提供如下技術方案:一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,包括有:
3、建立環境監測模塊:監測變電站內的電磁環境變化,確定出電磁變化閾值,并將所述電磁變化閾值與動態閾值進行比較,獲取電磁環境變化參數和預警信號;
4、確定運行參數:通過所述預警信號,調整所述機器人的控制參數和傳感器的靈敏度;
5、設置巡檢避讓策略:通過所述電磁環境變化參數,在變電站的工作環境中,確定出強電磁場區域,同時根據所述強電磁場區域和運行參數,對機器人的巡檢路徑進行規劃,包括有:
6、將所述電磁環境變化參數與電磁場強度閾值進行比較,并根據比較結果,將所述電磁環境變化參數對應的工作區域劃分為正常區域、輕度干擾區域、中度干擾區域和強干擾區域;
7、根據所述工作區域的劃分結果,確定出每個所述工作區域對應的干擾等級,并獲取每個所述工作區域對應的成本投入,同時根據所述成本投入,確定出所述巡檢路徑,所述成本投入的計算公式,具體為:
8、
9、其中:v(i,j)為從起點到網格中第i行第j列的成本投入,c(i,j)為從上一步到達網格中第i行第j列的成本,v(i-1,j)為從起點到網格中第i-1行第j列的成本投入,v(i,j-1)為從起點到網格中第i行第j-1列的成本投入,min(v(i-1,j),v(i,j-1))為上方位置和左側位置到達當前位置的最小代價,d為固定的距離成本,η為電磁場強度的權重,r(i,j)為網格中第i行第j列位置的電磁場強度等級;
10、雙臂協同作業:根據所述巡檢路徑,所述機器人達到目標位置,并在所述目標位置進行管母線搭/拆引流線作業。
11、更進一步地,獲取電磁環境變化參數和預警信號,包括有:
12、搭建環境監測系統:在所述變電站的內部設置傳感器節點,并獲取傳感器數據;
13、確定電磁的動態閾值:通過所述傳感器數據,獲取電磁場強度預測值,同時根據所述電磁場強度預測值和不同時間窗口的平滑結果,確定出每個時刻對應的電磁動態閾值;
14、生成預警信號:將實時獲取到的電磁場強度數據與所述電磁動態閾值進行比較,當所述電磁場強度數據與電磁動態閾值不相同時,則確定出所述電磁場強度數據超出電磁動態閾值的范圍大小,具體為:
15、當所述電磁場強度數據超出電磁動態閾值的10%時,則生成輕微干擾的預警信號;
16、當所述電磁場強度數據超出電磁動態閾值的30%時,則生成中等干擾的預警信號;
17、當所述電磁場強度數據超出電磁動態閾值的50%時,則生成嚴重干擾的預警信號;
18、獲取電磁環境變化參數:通過所述傳感器數據,獲取相鄰兩個時刻之間的電磁場強度數據的變化大小,同時根據監測時間,確定出在所述監測時間內,電磁場強度數據的變化率。
19、更進一步地,確定出每個時刻對應的所述電磁動態閾值,包括有:
20、m1:根據所述傳感器數據中的電磁場強度數據,獲取電磁場強度數據的平均值,所述電磁場強度數據的平均值,即為初始動態閾值大小;
21、m2:設置機器學習模型,并將所述電磁場強度數據作為機器學習模型的輸入,輸出獲取電磁場強度數據的預測值;
22、m3:根據所述初始動態閾值和電磁場強度數據的預測值,獲取每個時刻對應的短時間平滑結果和長時間平滑結果,同時將所述短時間平滑結果和長時間平滑結果進行融合,獲取得到每個時刻對應的動態閾值,具體為:
23、
24、其中:yt為第t時刻對應的動態閾值大小,ω1為短時間平滑結果對應的權重,為第t時刻對應的短時間平滑結果,ω2為長時間平滑結果對應的權重,為第t時刻對應的長時間平滑結果。
25、更進一步地,每個時刻對應的平滑結果,具體為:
26、
27、其中:yt為第t時刻對應的平滑結果,α為平滑因子,為第t時刻對應的電磁場強度預測值,yt-1為第t-1時刻對應的平滑結果。
28、更進一步地,不同時間的平滑結果對應的平滑因子之間滿足下列關系,具體為:
29、短時間平滑結果對應的平滑因子的大小>長時間平滑結果對應的平滑因子的大小。
30、更進一步地,調整所述機器人的控制參數和傳感器的靈敏度,包括有:
31、調整機器人的巡檢速度和頻率:根據所述預警信號的級別,增加所述機器人的巡檢速度和頻率,具體為:
32、當所述預警信號的級別為輕微干擾時,則所述機器人的巡檢速度和頻率保持不變;
33、當所述預警信號的級別為中等干擾時,則所述機器人的巡檢速度降低30%,巡檢頻率增加10%;
34、當所述預警信號的級別為嚴重干擾時,則所述機器人的巡檢速度降低50%,巡檢頻率增加20%;
35、調整所述傳感器的靈敏度:根據所述預警信號的級別,增加所述傳感器的靈敏度,具體為:
36、當所述預警信號的級別為輕微干擾時,則所述傳感器的靈敏度保持不變;
37、當所述預警信號的級別為中等干擾時,則所述傳感器的靈敏度增加10%;
38、當所述預警信號的級別為嚴重干擾時,則所述傳感器的靈敏度增加20%。
39、更進一步地,根據所述成本投入,確定出所述巡檢路徑,包括有:
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1.一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,包括有:
2.根據權利要求1所述的一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,獲取電磁環境變化參數和預警信號,包括有:
3.根據權利要求2所述的一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,確定出每個時刻對應的所述電磁動態閾值,包括有:
4.根據權利要求3所述的一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,每個時刻對應的平滑結果,具體為:
5.根據權利要求3或4所述的一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,不同時間的平滑結果對應的平滑因子之間滿足下列關系,具體為:
6.根據權利要求1所述的一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,調整所述機器人的控制參數和傳感器的靈敏度,包括有:
7.根據權利要求1所述的一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,根據所述成本投入,確定出所述巡檢路徑,包括有:
8.根據權利要求
9.根據權利要求1所述的一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,所述在所述目標位置進行管母線搭/拆引流線作業,包括有:
...【技術特征摘要】
1.一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,包括有:
2.根據權利要求1所述的一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,獲取電磁環境變化參數和預警信號,包括有:
3.根據權利要求2所述的一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,確定出每個時刻對應的所述電磁動態閾值,包括有:
4.根據權利要求3所述的一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,每個時刻對應的平滑結果,具體為:
5.根據權利要求3或4所述的一種適用于變電站管母線夾帶電機器人雙臂協同作業方法,其特征在于,不同時間的平滑結果對應的平滑因子之間...
【專利技術屬性】
技術研發人員:王康,郝旭東,盧毅,王輝,高巖峰,黃小龍,毛婷,蘇斌,于競哲,張旭,范碩超,牛錚,侯力楓,郝寧,寧博楊,龔先權,王顯全,李慧杰,
申請(專利權)人:國網冀北電力有限公司電力科學研究院,
類型:發明
國別省市:
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