具体实施方式

本发明如图1-7所示，本发明包括：包含空间定位传感子系统、挂放接地线辅助机器装置与智能接地线三个物理模块，以及基于双目摄像机的识别与测距算法模块、基于3D激光雷达的识别与测距算法模块、基于动力学原理的正逆运动轨迹规划算法模块、安全作业范围点坐标集与敞开式变电站检修现场三维坐标图五个软模块。

作用对象为待作业母线。

空间定位传感子系统的作用是为挂放接地线辅助机器装置提供粗识别定位坐标与细识别定点坐标、目标坐标。

首先依据接地点的位置坐标，识别监测智能接地线，使得挂放接地线辅助机器装置将智能接地线置于母线上的接地点附近，再利用智能接地线夹头的位置坐标，结合运动控制算法，实现智能接地线的夹头自动夹紧母线上接地点的精准定位动作。应用中，接地点预先设置，然后，挂放接地线辅助机器装置运行至接地点下方。

挂放接地线辅助机器装置的作用是依据空间定位传感子系统所给的坐标信息，完成智能接地线的自动化挂放动作。

智能接地线的作用是依据挂放接地线辅助机器装置的无线指令，完成母线接地点的自动挂放动作。

基于双目摄像机的识别与测距算法模块的作用是实现母线的识别与实际接地点位置坐标校准，与挂放接地线辅助机器装置的机械臂运动轨迹规划结合，将智能接地线置于接地点附近。

基于3D激光雷达的识别与测距算法模块的作用是实现智能接地线夹头上标志线的识别与坐标定位，并与挂放接地线辅助机器装置的机械臂运动轨迹规划结合，通过精细控制实现智能接地线夹头自动夹紧母线上接地点的精准定位动作。

敞开式变电站检修现场三维坐标图的作用是为空间定位传感子系统与挂放接地线辅助机器装置提供全局参考坐标。

基于动力学原理的正逆运动轨迹规划算法模块的作用是在给定目标坐标基础上提供挂放接地线辅助机器装置上机械臂的运动动作指令。

安全作业范围点坐标集的作用是为挂放接地线辅助机器装置的机械臂与智能接地线提供可运动空间范围。

基于双目摄像机的识别与测距算法、基于3D激光雷达的识别与测距算法和敞开式变电站检修现场三维坐标图为空间定位传感子系统提供数据支撑；

安全作业范围点坐标集为基于动力学原理的正逆运动轨迹规划算法提供约束；空间定位传感子系统和敞开式变电站检修现场三维坐标图为挂放接地线辅助机器装置提供坐标数据支撑，基于动力学原理的正逆运动轨迹规划算法为挂放接地线辅助机器装置提供动作支撑；

挂放接地线辅助机器装置控制智能接地线自动夹紧或松开操作，智能接地线向挂放接地线辅助机器装置反馈夹合压力，提升智能化操作水平；智能接地线用于夹紧或松开母线上的接地点。

如图6所述，空间定位传感子系统包括双目摄像机、3D激光雷达、通信接口、粗识别定位算法模块、细识别定位算法模块与无线通信模块；

所述双目摄像机和3D激光雷达位于母线上的接地点同侧或两侧；

所述双目摄像机通过通信接口连接粗识别定位算法模块，

所述3D激光雷达通过通信接口连接细识别定位算法模块，

所述通信接口用于完成采集数据与MCU处理器之间的数据传输，

所述粗识别定位算法模块用于输出智能接地线实时空间坐标，

所述细识别定位算法模块用于输出智能接地线标记线坐标，

再将智能接地线实时空间坐标和智能接地线标记线坐标通过无线通信模块传输至挂放接地线辅助机器装置，

所述粗识别定位算法模块和细识别定位算法模块分别在MCU处理器中实现。

粗/细识别定位算法模块，为挂放接地线辅助机器装置的挂放动作提供坐标，为下一步机械臂的挂放动作轨迹规划做准备。

无线通信模块，用于将数据信息通过无线通信的方式传递给挂放接地线辅助机器装置，无线通信协议可选择ZigBee、LoRa、NBIoT等方式，但不局限于以上方式。

所述挂放接地线辅助机器装置1包括电动底盘11和设在电动底盘上的机械臂12，

所述机械臂上设有机械手13，所述机械手用于夹取智能接地线2，所述智能接地线伸出用于接地的铜线体。

所述智能接地线2的头端为夹头21、尾端为握柄22，所述夹头和握柄上均设有标记线。

所述双目摄像机和3D激光雷达分别具有测距模块，所述测距模块用于测得与接地点之间的距离；

所述双目摄像机和3D激光雷达分别具有识别模块，所述识别模块用于识别智能接地线与机械臂。

应用中，接地点预先设置，然后，挂放接地线辅助机器装置运行至接地点下方。

如图7所示，介绍了挂接地线流程和放接地线流程。

图7(a)为挂接地线工作流程，首先挂放接地线辅助机器装置自主巡航到达作业区域，做好作业准备；接着，人工辅助将智能接地线装于挂放接地线辅助机器装置的机械臂上；其次，空间定位传感子系统开始采集智能接地线、机械臂数据，进行初步识别与定位，完成系统作业的粗定位工作；然后，在以上数据及周围关键点安全监测的基础上，开始基于动力学运动轨迹规划，使得智能接地线运动定位于接地点附近位置；而后，精准定位识别智能接地线夹头上的标记线，逐步调整智能接地线与接地点的相对位置关系，完成夹紧工作，实现母线接地；最后，机械臂松开接地线，在周围关键点安全监测的同时，基于逆向动力学运动轨迹规划，实现机械臂复位，完成辅助挂接地线系统的挂接地线动作。

图7(b)为放接地线工作流程，首先挂放接地线辅助机器装置自主巡航到达作业区域，做好作业准备；接着，空间定位传感子系统开始识别智能接地线握柄数据，进行作业装置的初步识别与定位，完成系统作业的粗定位工作；其次，在以上数据及周围关键点安全监测的基础上，开始基于动力学运动轨迹规划，使得挂放接地线辅助机器装置上的机械臂运动定位于智能接地线握柄附近位置；然后，精准定位识别接地线尾端握柄上的标记线，逐步调整机械手与智能接地线握柄的相对位置关系，完成抓紧工作，并反馈压力确认抓紧动作；而后，挂放接地线辅助机器装置通过无线信号向智能接地线下达松开母线指令，智能接地线完成动作；最后，在周围关键点安全监测的同时，基于逆向动力学运动轨迹规划，实现机械臂复位，完成辅助挂接地线系统的挂接地线动作，人工辅助摘下智能接地线。

上述挂放接地线智能运维辅助系统，具体实现过程为：

步骤1：本发明所提出的挂放接地线智能运维辅助系统如图2所示，具体应用场景如图3所示，系统包含空间定位传感子系统、挂放接地线辅助机器装置与智能接地线三个物理模块，

以及基于双目摄像机的识别与测距算法模块、基于3D激光雷达的识别与测距算法模块、基于动力学原理的正逆运动轨迹规划算法模块、安全作业范围点坐标集与敞开式变电站检修现场三维坐标图五个软模块。

作用对象为待作业母线。在作业维护指令下达后，如图4所示的挂放接地线辅助机器装置在目标作业区域坐标与敞开式变电站检修现场的空间三维全数据地图支撑下，基于SLAM技术自动巡航到达指定作业区域。

步骤2：挂放接地线辅助机器装置到达指定区域后，做好挂接地线前准备工作。人工辅助将智能接地线安装在挂放接地线辅助机器装置机械臂顶端上，空间定位传感子系统（如图6所示）对现状态下的智能接地线与机械臂进行识别与坐标采集，并将坐标数据实时传输给挂放接地线辅助机器装置。

步骤3：挂放接地线辅助机器装置利用空间定位传感子系统的数据信息，实现智能接地线在接地点处的初步定位工作。利用智能接地线夹头与接地点之间的空间信息和作业周围安全关键点三维坐标的约束信息，基于动力学原理形成机械臂的正运动轨迹规划，使智能接地线运动于接地点附近，形成智能接地线的粗定位。

步骤4：完成智能接地线粗定位后，对智能接地线夹头上的标记线进行识别与定位采集，结合接地点坐标，精细调整接地线夹头位置，当接地线夹头坐标与接地点坐标三个维度差均小于Δ（该值视智能接地线夹头物理尺寸所定）时，由挂放接地线辅助机器装置向智能接地线下发指令，令其闭合夹头夹紧母线上的接地点，并通过智能接地线反馈回的压力值，形成挂接地线动作闭合控制。接着，机械臂松开智能接地线，基于动力学原理形成机械臂的逆向运动轨迹规划，使机械臂恢复初始运动状态。至此整个挂接地线过程结束，具体流程见图7(a)所示。

步骤5：检修工作完成后，紧接着进行自动化放接地线工作。首先是挂放接地线辅助机器装置自动导航进入作业区域，做好放接地线准备。接着，依据空间定位传感子系统提供的信息，实现机械臂在挂接着的智能接地线握柄处的初步定位工作。利用智能接地线握柄与机械臂之间的空间信息和作业周围安全关键点三维坐标的约束信息，基于动力学原理形成机械臂的正运动轨迹规划，使机械臂运动于该接地线尾端握柄附近，形成机械臂的粗定位。

步骤6：完成机械臂粗定位后，对智能接地线握柄上的标记线进行识别与定位采集，结合机械臂现坐标，精细机械臂上机械手的位置，当机械手坐标与智能接地线尾端握柄标记线坐标三个维度差均小于Δ’（该值视机械手物理尺寸所定）时，机械手闭合抓住该接地线尾端握柄，并反馈实时机械手上的压力值，判断是否抓紧。抓紧后，由挂放接地线辅助机器装置向智能接地线下发指令，令其打开夹头松开母线上的接地点，并通过智能接地线反馈回的压力值，形成挂接地线动作闭合控制。接着，基于动力学原理形成机械臂的逆向运动轨迹规划，使机械臂恢复初始运动状态。最后，人工辅助从挂放接地线辅助机器装置上摘下智能接地线。至此整个放接地线过程结束，具体流程见图7(b)所示。

本发明通过空间定位传感子系统提供识别定位信息，挂放接地线辅助机器装置在全局空间三维地图与基于运动学原理轨迹规划的基础上，完成自动挂放接地线的规范检修动作，并实现该过程的实时安全监管，最终形成高度自动化的挂放接地线智能运维辅助方法。

对于本案所公开的内容，还有以下几点需要说明：

（1）、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；

（2）、在不冲突的情况下，本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例；

以上，仅为本案所公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。