买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：国网安徽省电力有限公司;合肥工业大学;中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司

摘要：本发明公开了一种适用于角钢塔攀爬机器人的避障步态规划方法，涉及电力作业攀爬机器人技术领域，该方法：根据角钢塔的三维模型，确定各个障碍物构成的各个避障区域在在主材上的位置范围，再根据起点和终点在主材上的位置和机器人结构，确定机器人每一步的步长，以及每一步的上夹爪和下夹爪在主材上的夹持位置，高效率利用攀爬机器人自身机械结构特性以及角钢塔模型信息，避免负载冗余仪器设备，实现角钢塔攀爬机器人的自主避障步态的规划，在具备强越障能力和高攀爬效率的同时，还能够保证步态规划动作稳定性及可靠性，从而能大大节省人力巡检成本，提高检修效率，并保障输电系统安全可靠运行。

主权项：1.一种适用于角钢塔攀爬机器人的避障步态规划方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1，根据角钢塔的三维模型，提取角钢塔上的各个障碍物信息：S2，机器人沿角钢塔的一条腿进行攀爬，以攀爬腿的底部为原点、沿攀爬方向即以主材为Y轴建立坐标系O2，根据各个障碍物信息，确定各个障碍物所构成的各个避障区域在坐标系O2的Y轴即在主材上的位置范围；其中，第t个避障区域在主材上的位置范围为Et1,Et2，t＝1,2,3…；S3，已知机器人行走总路程中起点在主材上的位置为Zwork和终点在主材上的位置为Ztarget，即机器人顶部的螺栓打击器在主材上的初始位置为Zwork，螺栓打击器在主材上的终点位置为Ztarget；机器人上下夹爪之间的最小安全距离为D1，上下夹爪之间的最大步长为D2，D2＞Et2-Et1；初始状态时，机器人上下夹爪之间处于最小安全距离D1，机器人上夹爪在主材上的初始夹持位置为L3，下夹爪在主材上的初始夹持位置为L1，L1＝L3-D1，机器人顶部的螺栓打击器与上夹爪之间的距离为L2，螺栓打击器在主材上的初始位置为L2+L3，即Zwork＝L2+L3；S4，设置变量tempT、tempD、tempM，分别用于存储机器人的上夹爪在主材上的夹持位置即上夹爪位置、下夹爪在主材上的夹持位置即下夹爪位置、螺栓打击器在主材上的位置即螺栓打击器位置，且变量tempD＝tempT-D1，变量tempM＝tempT+L2；S5，机器人在上夹爪位置为tempT、下夹爪位置为tempD、螺栓打击器位置为tempM的状态下开始行走，假设机器人采用最大步长行走，计算机器人按照最大步长行走的总步数计算机器人按照最大步长行走J步后的余数距离Re＝Ztarget-TempM-J*D2；其中，表示向下取整；判断J是否大于0，若J＞0，则执行步骤S6，若J＝0，则跳转执行步骤S7；S6，依次计算每一步的上夹爪位置和下夹爪位置，并判断每一步的上夹爪位置和下夹爪位置是否位于任一避障区域的位置范围内：其中，第j步的上夹爪位置为LTj＝tempT+j*D2，第j步的下夹爪位置为LDj＝LTj-D1；j＝1,2,…J；若第j步的上夹爪位置LTj或下夹爪位置LDj位于某避障区域的位置范围Et1,Et2内，则第j步不采用最大步长行走，设置第j步的步长为Et1-LTj-1，将第j步的上夹爪位置LTj设置为Et1，第j步的下夹爪位置LDj设置为Et1-D1，并更新变量tempT和tempD和tempM的值分别为Et1、Et1-D1、Et1+L2，跳转执行步骤S5，机器人在上夹爪位置为tempT、下夹爪位置为tempD、螺栓打击器位置为tempM的状态下继续行走余下路程，重新计算机器人按照最大步长行走的总步数以及计算机器人按照最大步长行走J步后的余数距离Re＝Ztarget-TempM-J*D2，继续执行步骤S6，计算每一步的上夹爪位置和下夹爪位置，并判断每一步的上夹爪位置和下夹爪位置是否位于任一避障区域的位置范围内；若第j步的上夹爪位置LTj以及下夹爪位置LDj均不位于任一避障区域的位置范围内，则第j步采用最大步长行走，即第j步的步长为D2，得到第j步的上夹爪位置LTj＝LTj-1+D2，第j步的下夹爪位置LDj＝LTj-D1，按照步骤S6的方式，计算下一步的上夹爪位置和下夹爪位置，并判断下一步的上夹爪位置和下夹爪位置是否位于任一避障区域的位置范围内，直至j+1＞J，得到第J步的上夹爪位置LTJ和下夹爪位置LDJ后，执行步骤S7；S7，设置第J+1步的上夹爪位置LTJ+1＝LTJ+Re，第J+1步的下夹爪位置LDJ+1＝LTJ+1-D1；S8，输出上夹爪位置序列和下夹爪位置序列。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 国网安徽省电力有限公司 合肥工业大学 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司 一种适用于角钢塔攀爬机器人的避障步态规划方法