1.一种接触线实时跟随方法,其特征在于:所述方法包括:步骤一:分别建立2自由度直角坐标机械手的直角坐标系0-YZ、3D传感器的直角坐标系0-Y Q Z Q 及单跨度的坐标轴系X,其中X轴表示沿轨道方向,Y轴表示垂直轨道方向,Z轴表示垂直轨面方向;步骤二:行走装置启动并按照设定的速度V匀速行驶,通过测距整定装置实时测量和接触线采集点的跨度值x i ;步骤三:3D传感器实时采集接触线在其坐标系0-Y Q Z Q 中的参数坐标值(y Qi、 z Qi ),通过坐标转换转化为直角坐标机械手的坐标系0-YZ中的参数坐标(y i ,z i );其中,y i =y Qi +a,z i =z Qi +b,自动存储接触线采集点的空间坐标参数(x i ,y i ,z i );其中a表示坐标系0-Y Q Z Q 相对于坐标系0-YZ在Y方向的距离,b表示坐标系0-Y Q Z Q 相对于坐标系0-YZ在z方向的距离,i=1~n;步骤四:将当前测量点跨度值x n 、上次测量点跨度值x n-1 分别实时与起始测量点的跨度值x1作比较,x n -x 1 ≥αL且x n-1 -x 1 <αL时,α为常数,则完成设定长度接触线的参数采集;其中,L表示直角坐标机械手坐标系0-YZ与3D智能传感器坐标系0-Y Q Z Q 沿X方向的距离;步骤五:根据自动存储接触线采集点的空间坐标参数(x 1 ,y 1 ,z 1 ),…,(x n ,y n ,z n )和数据拟合算法分别计算出直角坐标机械手的Y向直线移动模组的跟随起始位置、结束位置及跟随速度V y ,Z向直线移动模组的起始位置、结束位置及跟随速度V z ;步骤六:跟随接触线采集线段起始和结束位置分别为: 保存触线结束位置为下一接触线段采集点的起始位置,并重回步骤二;所述数据拟合算法包括对接触线采集点的空间坐标参数(x 1 ,y 1 ,z 1 ),…,(x n ,y n ,z n )采用最小二乘法进行计算得:其中, 将x 1 、x n 分别代入式(1),分别可得:由空间矢量合成原理可知:由式(3)、(4)可得:跟随接触线采集线段起始和结束位置分别为: 其中(x 1 ,y 1 ,z 1 ),…,(x n ,y n ,z n ),x i ,y i ,z i 分别表示接触线某段采集点的起始空间坐标值、终止空间坐标值及任意位置的空间坐标值; 表示所有采集点坐标的平均值,n表示该段接触线被3D传感器离散采集成点的数量; 表示0-XY坐标系下接触线采集离散点的拟合直线方程的Y坐标, 表示该拟合直线方程的斜率, 表示该拟合直线方程的常量值; 表示0-XZ坐标系下接触线采集离散点的拟合直线方程的Z坐标, 表示该拟合直线方程的斜率, 表示该拟合直线方程的常量值; 分别表示0-XY坐标系下采集第一段接触线拟合直线方程的起始Y坐标值和终止Y坐标值, 分别表示0-XZ坐标系下采集第一段接触线拟合直线方程的起始Z坐标值和终止Z坐标值,v表示作业平台的行驶速度,V y 、V z 分别表示Y向直线模组和Z向直线模组对改直线段进行实时跟随的运动速度;还包括接触线实时跟随系统,所述接触线实时跟随系统包括一测距整定装置,设置在行走装置沿轨道前进方向的左右两侧,用于实时测量和接触线采集点的跨度值x i ;一直角坐标机械手和一3D传感器,所述直角坐标机械手和3D传感器分别通过固定支架安装在上装平台上并沿轨道方向前后布置;上装平台安装在行走装置的主平台上,测距整定装置安装在行走装置前进方向的左右两侧。
2.如权利要求1所述的接触线实时跟随方法,其特征在于:所述测距整定装置包括在轨道上行走的行走轮(201)、编码器、连接单元和施力单元,所述连接单元的一端与所述行走轮(201)的转轴连接,另一端与所述施力单元连接,所述行走轮的转轴通过联轴器与编码器连接;所述施力单元用于向所述连接单元施力,将所述行走轮(201)向下压。
3.如权利要求1所述的接触线实时跟随方法,其特征在于:所述直角坐标机械手(801)包括相互垂直的Y向直线移动模组(801a)和Z向直线移动模组(801b),所述固定支架设于所述Y向直线移动模组(801a)或Z向直线移动模组(801b)上,所述Z向直线移动模组(801b)和所述Y向直线移动模组(801a)的移动方向均与所述行走装置(1)的行走方向垂直。