远程电力挂摘机器人把安全“带进”变电站

• 2023-06-13 10:54:51 来源：科技日报

科技日报记者 吴纯新 通讯员 陈孖川

武汉科技大学供图

在电影情节中，士兵穿戴一套设备，无须深入危险的海底，就能隔空操控水下机器人完成各项任务。6月12日，武汉科技大学研究团队将科幻搬进现实，其自主研发的远程电力挂摘机器人在国家电网投入使用，电力工人不用进入变电站，即可远程完成地线挂摘检修。

(资料图)

我国变电站数量超过2万座，传统地线挂载检修需要电力工人穿戴厚重的屏蔽服，爬到6到10米高空，近距离手持挂摘工具操作，工作强度大、危险性高。

近年来，相关企业、高校研发设计了多款接地线机器人，但仍需工人近距离操控，危险依然存在。

“我们长期从事计算机视觉、机器人控制和抓取等方面研究，决心解决这一行业难题。”武汉科技大学计算机科学与技术学院研究生鄢龙武说。

在该校机器人与智能系统研究院闵华松教授和林云汉副教授的指导下，鄢龙武所在团队全力投入相关技术研发，并与武汉奋进智能机器有限公司签订技术开发委托合同，几经试验改进，设计制造出一款自动电力挂摘机器人。

“自动作业模式启动时，机器人会利用安装在机械臂末端的3D相机，识别挂摘目标，并通过算法，标定机械臂夹爪与挂摘点的相对位置，计算挂摘点姿态，自动规划机械臂移动轨迹，完成接地线挂摘。”鄢龙武介绍，整个过程不用人为干涉，耗时3分钟左右，与一名熟练电力工人速度相仿。

高空作业常常有风，当风速高于2米/秒时，自动作业模式不稳定。该团队先后设计了手机App操控、VR眼镜配合手柄操控，以及使用肌电设备和动作捕捉设备操控3种远程手动作业模式。开启这些模式，电力工人可随时利用5G网络，远程手动操作机器人作业。

“人臂和机器臂构造完全不同，人臂动作如何能快速准确映射到机器臂上，需要很复杂的算法支撑。”鄢龙武介绍，团队自主设计出虚拟关节运动映射与肌电动作识别算法解决了这一问题，实现人机低延时同步。

据介绍，该机器人产品共申请3项发明专利，2项软件著作权，已在武汉奋进智能机器有限公司投产，并实际应用于国家电网地线挂摘检修中。

“查询国内最新技术文献，未发现同类型机器人投产，这应该是全国首款远程电力挂摘机器人。”闵华松表示，这款机器人一“人”能完成两名电力工人的工作量，有望拓展应用于更多高危行业。

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