1.变电站墙板安装方法,其特征在于包括以下步骤:1)机器人控制器通过双目相机获取檩条影像,根据影像判断是否已安装第一排扣件,若已安装第一排扣件,则进入下一步骤,若未安装第一排扣件,则安装第一排扣件;2)机器人控制器控制机械臂抓取墙板载具中最上面一块墙板,并在抓取该墙板时,在墙板对应位置安装第二排扣件;在抓取墙板后,机器人将机械臂上设置的扣件匣中的扣件推到第二排扣件对应的墙板的顶端;3)机器人控制器通过双目相机获取第一排扣件的位置,计算出墙板安装位姿;4)机器人控制器控制机械臂转换位姿到墙板安装位姿的上方,机器人控制机械臂下放墙板,使墙板下端卡在第一排扣件上,墙板到达墙板安装位姿,机器人控制器控制拧紧模块对第二排扣件进行上丝,使第二排扣件连接固定在檩条上。
2.根据权利要求1所述的变电站墙板安装方法,其特征在于:步骤1)中,第一排扣件安装时,首先通过水平激光器把水平激光打到所有檩条上,以进行划线确定第一排扣件的安装位置;然后通过双目相机确定檩条上划线端点的坐标,计算出机械臂运动将扣件安装在檩条上划线端点的扣件安装位姿;接着,通过扣件安装位姿将机械臂上扣件模块中的扣件对应放置在每个檩条划线位置,形成第一排扣件;最后通过机械臂上设置的拧紧模块对扣件进行上丝,完成第一排扣件的安装。
3.根据权利要求1所述的变电站墙板安装方法,其特征在于:步骤2)中,通过距离传感器获取墙板载具内未放置墙板时的深度以及放置墙板时的深度,根据这两个距离计算出吸附墙板时机械臂末端需要到达的吸附位置,根据墙板载具内的墙板数,计算出机械臂抓取墙板时应沿墙板载具平面下降的抓取位姿。
4.根据权利要求3所述的变电站墙板安装方法,其特征在于:计算机械臂抓取墙板时应沿墙板载具平面下降的抓取位姿时:首先要获取人工进行标准操作时的抓取位姿:进行一次标准操作,获取墙板载具最上面一块墙板的特征坐标和平面法向量,并通过距离传感器获取到的初始读数;然后在进行实际安装墙板时,获取某时刻距离传感器读取到的实时读数,计算得到墙板沿着平面法向量的位移,即该位移等于平面法向量与距离传感器实时读数和初始读数差值的乘积;抓取的特征坐标为:由平面法向量的各个分量分别与距离传感器实时读数和初始读数的差值相乘,再分别与初始特征坐标的各个分量相乘后得到的坐标;进行三维齐次变换操作,即初始特征坐标等于由旋转矩阵、平移向量组成的变换矩阵与实时特征坐标的乘积,其中旋转矩阵和平移向量分别表示从初始抓取位姿到实时抓取位姿的旋转和平移参数;计算得到抓取位姿,即实时抓取位姿等于变换矩阵与初始抓取位姿的乘积,其中变换矩阵是由旋转矩阵、平移向量以及底部行组成的齐次变换矩阵。
5.根据权利要求1所述的变电站墙板安装方法,其特征在于:步骤3)中,首先通过进行一次墙板的人工标准操作,获取操作时已经安装的扣件坐标以及墙板安装位姿;通过双目相机实时获取墙板底端位置坐标;进行三维齐次变换操作,即初始扣件坐标等于由旋转矩阵、平移向量组成的变换矩阵与实时墙板底端位置坐标的乘积,其中旋转矩阵和平移向量分别表示从初始安装位姿到实时安装位姿的旋转和平移参数;计算得到墙板的安装位姿,即实时墙板安装位姿等于变换矩阵与初始安装位姿的乘积,其中变换矩阵是由旋转矩阵、平移向量以及底部行组成的齐次变换矩阵。
6.根据权利要求1所述的变电站墙板安装方法,其特征在于:机器人通过距离传感器获取的实时读数和初始读数,计算墙板载具内的墙板数量,当墙板载具内的墙板数量为零时,进行墙板补充。
7.根据权利要求6所述的变电站墙板安装方法,其特征在于:计算墙板载具内的墙板数量时,墙板载具内的墙板数量等于距离传感器初始读数与实时读数的差值加上墙板厚度的30%-50%,再除以墙板厚度后取整数部分。
8.采用权利要求1-7任一项所述的变电站墙板安装方法的一种墙板安装机器人,其特征在于:包括机械臂、控制器、水平激光器、双目相机、距离传感器、吸取模块、扣件模块和拧紧模块;所述的水平激光器、双目相机、距离传感器、吸取模块、扣件模块和拧紧模块均与控制器电连接;所述的距离传感器设于墙板载具上端用于检测距离传感器到墙板载具内墙板的竖向距离,所述的墙板载具用于存放墙板;所述的水平激光器和双目相机设于机械臂上,用于获取并定位扣件及墙板安装位置;所述的吸取模块设于机械臂上,用于吸取和释放墙板;所述的扣件模块,设于机械臂上,用于扣件存放和释放;所述的拧紧模块设于机械臂上,用于对扣件进行通过螺丝上紧。
9.根据权利要求8所述的一种墙板安装机器人,其特征在于:所述的扣件模块包括限位释放机构、行程气缸和多个平行排列的扣件匣,所述的扣件匣内两侧设有滑槽,多个扣件沿滑槽堆栈排列于扣件匣中,行程气缸的推杆位于扣件匣的匣底,可沿扣件匣滑槽推出扣件,所述的限位释放机构设有上限位杆和下限位杆,下限位杆对扣件匣的出口端的扣件通过控制器控制进行限位和解除限位,上限位杆对除出口端的扣件之外的其余扣件进行限位和解除限位。
10.根据权利要求8所述的一种墙板安装机器人,其特征在于:所述的吸取模块包括多个按矩形排列的吸盘,每个吸盘的通气管道上均设有电磁阀。