實用新型屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶電作業(yè)機器人數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，我國高壓帶電作業(yè)主要使用人工作業(yè)。即便已經(jīng)出現(xiàn)代替人工作業(yè)的機器人，其安全性也不能得到保障，仍然需要人工對其作業(yè)進行監(jiān)控。由于輸電線路機器人一般采用高空作業(yè)，操作人員在地面上通過目視無法及時有效地發(fā)現(xiàn)機器人作業(yè)過程中發(fā)生的故障。為避免或減小機器人作業(yè)引發(fā)的安全事故，需要設(shè)計針對輸電線路帶電作業(yè)機器人的專用監(jiān)控系統(tǒng)。

我國帶電作業(yè)機器人起步較晚，目前仍然沒有針對輸電線路帶電作業(yè)機器人的監(jiān)控方案，電網(wǎng)、機器人和操作人員的安全不能得到保障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型解決的技術(shù)問題為，為帶電作業(yè)機器人提供一套通信系統(tǒng)，提高了帶電作業(yè)機器人的自動化程度和控制的實時性。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種帶電作業(yè)機器人數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，包括帶電作業(yè)機器人、多路圖像傳輸子系統(tǒng)、指令\數(shù)據(jù)光纖傳輸子系統(tǒng)和指令\數(shù)據(jù)無線冗余子系統(tǒng)；

所述多路圖像傳輸子系統(tǒng)，包括雙目攝像頭、深度攝像頭、全景攝像頭、主控柜光交換機、從控柜光交換機和第一工控機；雙目攝像頭、深度攝像頭、全景攝像頭均通過網(wǎng)線與從控柜光交換機的雙絞線以太網(wǎng)口連接，采用以太網(wǎng)口傳輸所拍攝到的圖像；所述從控柜光交換機采用千兆工業(yè)級以太網(wǎng)交換機，各攝像機和第一工控機均單獨使用從控柜光交換機的VLAN接口；從控柜光交換機通三個光口與主控柜光交換機相連，用于從控柜光交換機向主控柜光交換機發(fā)送數(shù)據(jù)；主控柜光交換機通過另外三個光口與從控柜光交換機相連，用于主控柜光交換機向從控柜光交換機發(fā)送數(shù)據(jù)；主控柜光交換機通過三個雙絞線以太網(wǎng)口與第三工控機相連；

所述指令\數(shù)據(jù)光纖傳輸子系統(tǒng)，包括第一工控機、主控柜光交換機、從控柜光交換機和第二工控機；第一工控機將采集到的機械臂關(guān)節(jié)角度信息通過網(wǎng)口傳輸?shù)綇目毓窆饨粨Q機；從控柜光交換機通過一光口與主控柜光交換機的一光口相連，主控柜光交換機通過雙絞線以太網(wǎng)口與第二工控機相連；第二工控機通過主控柜光交換機和從控柜光交換機將機械臂空間路徑數(shù)據(jù)傳輸給第一工控機；

所述指令\數(shù)據(jù)無線冗余子系統(tǒng)包括第一工控機、全景攝像頭、從控柜無線網(wǎng)橋、主控柜無線網(wǎng)橋和第二工控機；從控柜無線網(wǎng)橋?qū)⑷皵z像頭的圖像數(shù)據(jù)和第一工控機采集到的機械臂關(guān)節(jié)角度信息發(fā)送給主控柜無線網(wǎng)橋；主控柜無線網(wǎng)橋?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機；同樣地，第二工控機通過該鏈路發(fā)送控制指令給第一工控機。

進一步，所述帶電作業(yè)機器人包括絕緣斗臂車，搭載在絕緣斗臂車上的機器人平臺，安裝在機器人平臺上的機械臂，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為設(shè)置在機器人平臺上的用于采集機械臂作業(yè)場景圖像的雙目攝像頭、深度攝像頭、全景攝像頭；所述數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng)根據(jù)所述作業(yè)場景圖像生成3D虛擬作業(yè)場景或者規(guī)劃出機械臂空間路徑；所述數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng)包括第一工控機、第二工控機、第三工控機，第二工控機內(nèi)置圖像處理器和帶電作業(yè)動作序列庫，所述帶電作業(yè)動作序列庫中預(yù)先存儲有各項帶電作業(yè)對應(yīng)的動作序列數(shù)據(jù)；所述攝像機采集的作業(yè)場景圖像發(fā)送給第二工控機，圖像處理器對作業(yè)場景圖像進行處理后獲得機械臂與作業(yè)對象之間的相對位置關(guān)系，第三工控機根據(jù)所述相對位置關(guān)系以及具體帶電作業(yè)所對應(yīng)的動作序列規(guī)劃機械臂的空間路徑，并將所述機械臂的空間路徑數(shù)據(jù)發(fā)送給第一工控機；第一工控機根據(jù)所述機械臂的空間路徑控制機械臂動作。

進一步，所述機械臂包括第一機械臂和第二機械臂，所述第一機械臂和第二機械臂上均搭載有雙目攝像頭，所述第一機械臂和第二機械臂使用作業(yè)工具相互配合完成帶電作業(yè)。

進一步，所述機械臂包括第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂，所述第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂上均搭載有雙目攝像頭，所述第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂配合完成帶電作業(yè)，其中，輔助機械臂用于夾持作業(yè)對象，第一機械臂和第二機械臂使用作業(yè)工具進行作業(yè)操作。

進一步，所述絕緣斗臂車上設(shè)置有控制室，所述數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng)還包括顯示屏和主操作手，第二工控機內(nèi)置圖像處理器，顯示屏和主操作手位于控制室內(nèi)；主操作手與機械臂為主從操作關(guān)系，通過改變主操作手的姿態(tài)控制機械臂運動；所述攝像機采集的作業(yè)場景圖像發(fā)送給第二工控機，圖像處理器對作業(yè)場景圖像進行處理后獲得3D虛擬作業(yè)場景，并送顯示器顯示。

進一步，所述機械臂包括第一機械臂和第二機械臂，所述第一機械臂和第二機械臂上均搭載有雙目攝像頭；所述主操作手包括第一主操作手和第二主操作手，第一主操作手和第二主操作手分別用于控制第一機械臂和第二機械臂。

進一步，所述機械臂包括第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂，所述第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂上均搭載有雙目攝像頭，所述主操作手包括第一主操作手、第二主操作手、輔助主操作手；第一主操作手、第二主操作手以及輔助主操作手分別用于控制第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂。

進一步，所述機械臂或者主操作手為六自由度機構(gòu)，包括基座，旋轉(zhuǎn)軸方向與基座平面垂直的腰關(guān)節(jié)，與腰關(guān)節(jié)連接的肩關(guān)節(jié)，與肩關(guān)節(jié)連接的大臂，與大臂連接的肘關(guān)節(jié)，與肘關(guān)節(jié)連接的小臂，與小臂連接的腕關(guān)節(jié)，腕關(guān)節(jié)由三個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)組成，分別為腕俯仰關(guān)節(jié)、腕搖擺關(guān)節(jié)和腕旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；所述六自由度機構(gòu)中各個關(guān)節(jié)均具有相應(yīng)的正交旋轉(zhuǎn)編碼器和伺服驅(qū)動電機，正交旋轉(zhuǎn)編碼器用于采集各個關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)，伺服驅(qū)動電機用于控制各關(guān)節(jié)的運動；第一工控機根據(jù)機械臂各關(guān)節(jié)角度的期望值，通過控制伺服驅(qū)動電機控制機械臂各關(guān)節(jié)運動。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點在于，本實用新型通信系統(tǒng)可以保證多路高分辨率監(jiān)控圖像和實時控制信號同時傳輸，具備較強的數(shù)據(jù)吞吐能力；圖像數(shù)據(jù)與控制信號采用不同的傳輸通路，減小了帶電作業(yè)機器人實時控制的延時；通信系統(tǒng)配備了無線信道硬件冗余，使帶電作業(yè)機器人在故障時仍具有一定的可控性。

附圖說明

圖1為本實用新型帶電作業(yè)機器人一種實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型中絕緣斗臂車的系統(tǒng)組成框圖；

圖3為本實用新型中機器人平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型中機械臂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型通信系統(tǒng)原理框圖；

圖6為本實用新型通信系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

容易理解，依據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，在不變更本實用新型的實質(zhì)精神的情況下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以想象出本實用新型帶電作業(yè)機器人數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的多種實施方式。因此，以下具體實施方式和附圖僅是對本實用新型的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本實用新型的全部或者視為對本實用新型技術(shù)方案的限制或限定。

結(jié)合附圖，帶電作業(yè)機器人包括絕緣斗臂車1、控制室2、伸縮臂3、機器人平臺4。其中，絕緣斗臂車1上架設(shè)控制室2和伸縮臂3，伸縮臂3末端連接機器人平臺4，機器人平臺4與控制室2之間采用光纖以太網(wǎng)通信或者無線網(wǎng)絡(luò)通信。

絕緣斗臂車1可供操作人員駕駛，從而將機器人平臺4運輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場。絕緣斗臂車1上裝有支撐腿，支撐腿可以展開，從而將絕緣斗臂車1與地面穩(wěn)固支撐。絕緣斗臂車1上裝有發(fā)電機，從而給控制室2及伸縮臂3供電。

伸縮臂3設(shè)有沿伸縮方向的驅(qū)動裝置，操作人員可以通過控制驅(qū)動裝置，從而將機器人平臺4升降到作業(yè)高度。該伸縮臂3由絕緣材料制成，用于實現(xiàn)機器人平臺4與控制室2的絕緣。在本實用新型中，伸縮臂3可有由剪叉式升降機構(gòu)或其他機構(gòu)代替。

作為一種實施方式，控制室2中設(shè)置有第二工控機、第三工控機、顯示屏、第一主操作手、第二主操作手、輔助主操作手以及通信模塊等。

作為一種實施方式，機器人平臺4包括絕緣子46、第一機械臂43、第二機械臂44、輔助機械臂42、第一工控機48、雙目攝像頭45、全景攝像頭41、深度攝像頭410、蓄電池49、專用工具箱47、通信模塊。

機器人平臺4的絕緣子46用于支撐第一機械臂43、第二機械臂44、輔助機械臂42，將這三個機械臂的外殼與機器人平臺4絕緣。

蓄電池49為第一工控機48、第一機械臂43、第二機械臂44、輔助機械臂42、全景攝像頭41、雙目攝像頭45、深度攝像頭410、通信模塊供電。

作為一種實施方式，雙目攝像頭45一共有三個，分別安裝在第一機械臂43、第二機械臂44和輔助機械臂42的腕關(guān)節(jié)437上，負責(zé)采集作業(yè)場景的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機。雙目攝像頭45由兩個光軸平行的工業(yè)相機組成，平行光軸之間的距離固定。

深度攝像頭410安裝在機器人平臺4正對作業(yè)場景的側(cè)面，負責(zé)采集作業(yè)場景的景深數(shù)據(jù)，將景深數(shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機。

全景攝像頭41通過支架安裝在機器人平臺4的上方，負責(zé)采集作業(yè)場景的全景圖像數(shù)據(jù)，將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機，并顯示在顯示器上，作業(yè)人員可以通過全景圖像監(jiān)控作業(yè)場景。

專用工具箱47是放置抓具、扳手等作業(yè)工具的場所。機械臂末端安裝有工具快換裝置。機械臂根據(jù)作業(yè)任務(wù)的類型到專用工具箱47中使用工具快換裝置獲取作業(yè)工具。

控制室2中第一主操作手、第二主操作手以及輔助主操作手是一種用于人工遠程操作機械臂的操作裝置，他們與第一機械臂43、第二機械臂44和輔助機械臂42構(gòu)成主從操作關(guān)系。機械臂和主操作手具有相同的結(jié)構(gòu)，只是主操作手尺寸規(guī)格比機械臂小，以便于操作人員操作。機械臂和主操作手擁有六個關(guān)節(jié)，每個關(guān)節(jié)都有光電編碼器采集角度數(shù)據(jù)，各主操作手的微型控制器通過串口將六個關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機。

作為本實用新型一個實施例，所述機械臂為六自由度機構(gòu)，包括基座431，旋轉(zhuǎn)軸方向與基座平面垂直的腰關(guān)節(jié)432，與腰關(guān)節(jié)432連接的肩關(guān)節(jié)433，與肩關(guān)節(jié)433連接的大臂434，與大臂434連接的肘關(guān)節(jié)435，與肘關(guān)節(jié)435連接的小臂436，與小臂 436連接的腕關(guān)節(jié)437，腕關(guān)節(jié)437由三個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)組成，分別為腕俯仰關(guān)節(jié)、腕搖擺關(guān)節(jié)和腕旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；所述六自由度機構(gòu)中各個關(guān)節(jié)均具有相應(yīng)的正交旋轉(zhuǎn)編碼器31和伺服驅(qū)動電機，正交旋轉(zhuǎn)編碼器31用于采集各個關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)，伺服驅(qū)動電機用于控制各關(guān)節(jié)的運動；第一工控機根據(jù)所述機械臂的空間路徑解算出各關(guān)節(jié)的運動角度，控制伺服驅(qū)動電機按照所述運動角度控制機械臂各關(guān)節(jié)運動。

所述主操作手22與第一機械臂43、第二機械臂44同構(gòu)。主操作手22由機械臂等比例縮小的連桿30、正交旋轉(zhuǎn)編碼器31、控制按鈕32和微控制器33組成。正交旋轉(zhuǎn)編碼器31聯(lián)接在主操作手22的各個關(guān)節(jié)上，檢測各個關(guān)節(jié)角度，并將表示關(guān)節(jié)角度的模擬信號傳輸?shù)轿⒖刂破?3?？刂瓢粹o32連接到微控制器33的輸入端口上，用于向微控制器33發(fā)送控制指令。微控制器采集正交旋轉(zhuǎn)編碼器31的模擬信號并將其數(shù)字化后發(fā)送給主控柜，采集控制按鈕32發(fā)來的控制信號并發(fā)送給主控柜。

作為一種實施方式，第二工控機可以完成以下任務(wù)：

建立動作序列庫。預(yù)先將各項帶電作業(yè)任務(wù)分解為作用序列，組成動作序列庫，存儲在第二工控機中，用于機械臂路徑規(guī)劃。

建立作業(yè)對象模型庫。預(yù)先制作各項帶電作業(yè)任務(wù)所涉及的作業(yè)對象的三維模型和目標(biāo)識別模型，例如，根據(jù)電力塔桿、電線、耐張絕緣子、隔離刀閘、避雷器等器件實物，制作三維模型和目標(biāo)識別模型，用于帶電作業(yè)機器人自動識別作業(yè)對象，構(gòu)建作業(yè)場景三維虛擬場景。

建立機械臂和專用工具模型庫。預(yù)先制作機械臂和專用工具的三維模型和目標(biāo)識別模型，例如，扳手等，用于帶電作業(yè)機器人自動構(gòu)建作業(yè)場景三維虛擬場景，規(guī)劃機械臂空間路徑。

獲取圖像數(shù)據(jù)。獲取全景圖像、深度圖像和雙目圖像的數(shù)據(jù)信息。

根據(jù)圖像數(shù)據(jù)識別和跟蹤作業(yè)目標(biāo)。

獲取主操作手的角度、角速度和角加速度數(shù)據(jù)，獲取機械臂的角度、角速度和角加速度數(shù)據(jù)。

對相關(guān)圖像數(shù)據(jù)進行處理和計算，獲取機械臂位置，獲取作業(yè)對象的位置，獲取機械臂與作業(yè)對象之間的相對位置；

根據(jù)圖像數(shù)據(jù)構(gòu)建作業(yè)對象三維場景，根據(jù)機械臂角度信息和作業(yè)對象三維場景獲得機械臂與作業(yè)對象的相對位置；

對相關(guān)圖像數(shù)據(jù)進行處理和計算，構(gòu)建3D虛擬作業(yè)場景，送顯示器顯示，操作人員根據(jù)3D虛擬作業(yè)場景監(jiān)控作業(yè)過程。與全景圖像相比，3D虛擬作業(yè)場景綜合和深度圖像信息和雙目圖像信息，對機器臂與作業(yè)對象之間、機械臂之間、作業(yè)對象與作業(yè)環(huán)境之間的相對位置的判斷更精確，且不會存在視覺死角。因此，操作人員通過3D虛擬作業(yè)場景進行作業(yè)監(jiān)控，操作精度更高，可以防止碰撞發(fā)生，提高了安全性。同時，3D 虛擬作業(yè)場景顯示在控制室2中的顯示器上，遠離機械臂作業(yè)現(xiàn)場，提高了人作業(yè)人員的人身安全。

作為一種實施方式，第三工控機可以完成以下任務(wù)：根據(jù)相對位置和作業(yè)任務(wù)規(guī)劃機械臂的空間路徑。

作為一種實施方式，第一工控機可以完成以下任務(wù)：

根據(jù)第二工控機發(fā)送的主操作手各關(guān)節(jié)的角度信息，控制機械臂各關(guān)節(jié)的運動。

獲取第二工控機發(fā)送的機械臂的空間路徑數(shù)據(jù)，根據(jù)作業(yè)任務(wù)的動作序列，解算出機械臂各關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)運動量，并控制機械臂各關(guān)節(jié)運動。

本實用新型中，第一機械臂和第二機械臂相互配合，可以模仿人的兩個手的作業(yè)順序完成帶電作業(yè)?？紤]到靈活性，可以再增加一個強壯的輔助機械臂，此時，輔助機械臂專司器件夾持等力道大的動作，第一機械臂和第二機械臂則進行相關(guān)業(yè)務(wù)操作。

根據(jù)第二工控機、第二工控機和第一工控機完成的不同任務(wù)的組合，本實用新型帶電作業(yè)機器人既可以由作業(yè)人員進行遠程搖操作以完成帶電作業(yè)，又可以進行自主帶電作業(yè)。在進行帶電作業(yè)之前，作業(yè)人員先通過觀察全景圖像，將機器人平臺4移動至作業(yè)對象附近。

如果選擇人工遠程搖操作，則由第二工控機根據(jù)數(shù)目圖像和深度圖像構(gòu)建3D虛擬作業(yè)場景并送顯示器顯示，作業(yè)人員通過3D虛擬作業(yè)場景監(jiān)控操作過程，通過主操作手控制機械臂的動作，以完成帶電作業(yè)。在此過程中，作業(yè)人員改變主操作手姿態(tài)后，主操作手中各關(guān)節(jié)的光電編碼器采集各關(guān)節(jié)角度，各主操作手的微型控制器通過串口將各關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機。第二工控機將主操作手各關(guān)節(jié)的角度數(shù)據(jù)作為機械臂各關(guān)節(jié)角度的期望值發(fā)送給第一工控機，第一工控機根據(jù)角度期望值通過伺服電機控制機械臂各關(guān)節(jié)的運動，已完成帶電作業(yè)。

如果選擇自主作業(yè)，則由第二工控機根據(jù)數(shù)目圖像和深度圖像計算獲取作業(yè)對象和機械臂之間的相對位置關(guān)系，第三工控機依據(jù)相對位置關(guān)系和作業(yè)任務(wù)所對應(yīng)的動作序列進行機械臂空間路徑規(guī)劃，并將空間路徑發(fā)送給第一工控機，第一工控機解算出機械臂各關(guān)節(jié)需要轉(zhuǎn)動的角度數(shù)據(jù)作為機械臂各關(guān)節(jié)角度的期望值，通過伺服電機控制機械臂各關(guān)節(jié)的運動，已完成帶電作業(yè)。

作為一種實施方式，機器人平臺4與控制室2之間的數(shù)據(jù)傳輸通過光纖有線傳輸，或者使用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。機器人平臺4上的通信模塊是光纖收發(fā)器，光纖收發(fā)器用于實現(xiàn)光纖中的光信號與雙絞線中的電信號的相互轉(zhuǎn)換，從而在通信上實現(xiàn)機器人平臺4與控制室2的電氣隔離?？刂剖?中的通信模塊是光纖收發(fā)器，光纖收發(fā)器用于實現(xiàn)光纖中的光信號與雙絞線中的電信號的相互轉(zhuǎn)換，從而在通信上實現(xiàn)機器人平臺4與控制室 2的電氣隔離。

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)如下：

絕緣斗臂車1上設(shè)置有主控柜20，機器人平臺4上設(shè)置有從控柜40。其中，主操作手的輸出接主控柜20輸入，主控制柜20的輸出接顯示器21的輸入。主控柜20包括第二工控機26、第三工控機23、主控柜光交換機27和主控柜無線網(wǎng)橋28。

第二工控機26接收并處理多個攝像頭通過光纖傳輸來的圖像，并將處理結(jié)果發(fā)送給第三工控機23。在遙操作工作方式，第二工控機26下讀取主操作手22的控制信號并通過無線網(wǎng)橋28傳輸?shù)綇目毓?0中的第一工控機。在自主作業(yè)中，第三工控機23接收第二工控機23圖像處理得到的信息，結(jié)合要執(zhí)行的動作序列，完成笛卡爾空間路徑規(guī)劃和關(guān)節(jié)空間運動規(guī)劃，并將控制信息傳輸?shù)綇目毓?0。

從控柜40包括第一工控機52、穩(wěn)壓電源53、伺服電機驅(qū)動器55、運動控制器54、從控柜光交換機50和從控柜無線網(wǎng)橋51。穩(wěn)壓電源53分別給第一工控機52、伺服電機驅(qū)動器55、運動控制器54、光交換機50和無線網(wǎng)橋51供電。伺服電機驅(qū)動器55接收運動控制器54的控制信號，將其轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號驅(qū)動機械臂的伺服電機旋轉(zhuǎn)。運動控制器54與第一工控機52相連，接收第一工控機52發(fā)來關(guān)節(jié)位置控制信號，并將其轉(zhuǎn)換成電機控制信號發(fā)送給伺服電機驅(qū)動器55。

所述帶電作業(yè)機器人通信系統(tǒng)由多路圖像傳輸子系統(tǒng)、指令\數(shù)據(jù)光纖傳輸子系統(tǒng)和指令\數(shù)據(jù)無線冗余子系統(tǒng)三部分組成。

所述多路圖像傳輸子系統(tǒng)，包括雙機械臂上的兩組雙目攝像頭45和全景攝像頭41 共計5只攝像頭，主控柜光交換機27、從控柜光交換機50和第三工控機23。兩組雙目攝像頭45和全景攝像頭41共計5只攝像頭都采用以太網(wǎng)口傳輸所拍攝到的圖像，5只攝像頭引出5條網(wǎng)線接在從控柜光交換機50的5個雙絞線以太網(wǎng)口上。所述從控柜光交換機50采用千兆工業(yè)級以太網(wǎng)交換機，其單個端口的傳輸帶寬為1Gbps。由于所述攝像頭均為機器視覺相機，其傳輸數(shù)據(jù)量較大，只用一條傳輸通道無法傳輸全部的圖像數(shù)據(jù)，因此多路圖像傳輸子系統(tǒng)劃分了多個VLAN、采用多條傳輸通道來傳輸圖像數(shù)據(jù)。每組雙目攝像頭45的兩只攝像頭所接端口被劃分為同一個VLAN，分別為VLAN2和 VLAN3。全景相機所接端口被劃分VLAN4。從控柜光交換機50通過3個光口與主控柜光交換機27相連，這三個端口分別被劃分在VLAN2、VLAN3和VLAN4中。類似地，主控柜光交換機27通過3個光口與從控柜光交換機50相連，這三個端口分別被劃分在VLAN2、VLAN3和VLAN4中。主控柜光交換機27通過3個雙絞線以太網(wǎng)口與第三工控機23相連，這三個端口分別被劃分在VLAN2、VLAN3和VLAN4中。第三工控機23外擴多個以太網(wǎng)卡，不同VLAN發(fā)送來的數(shù)據(jù)可以由不同的網(wǎng)卡采集并發(fā)送給第三工控機23的不同的進程處理。

所述指令\數(shù)據(jù)光纖傳輸子系統(tǒng)，包括第一工控機52、主控柜光交換機27、從控柜光交換機50和第二工控機26。第一工控機52將采集到的雙機械臂位姿信息和實時控制參數(shù)通過網(wǎng)口傳輸?shù)綇目毓窆饨粨Q機50。從控柜光交換機50通過光口與主控柜光交換機27的光口相連，(圖像、電信號、光信號之間的轉(zhuǎn)換)主控柜光交換機27通過雙絞線以太網(wǎng)口與第二工控機26相連。同樣地，第二工控機26將控制指令通過該鏈路傳輸?shù)降谝还た貦C52，即第二工控機26與第二工控機52通過該傳輸路徑傳輸數(shù)據(jù)。該條鏈路上的端口都被劃分到VLAN5中，以實現(xiàn)控制信號與圖像數(shù)據(jù)的隔離，從而保證控制信號傳輸?shù)膶崟r性。

所述指令\數(shù)據(jù)無線冗余子系統(tǒng)，是指令\數(shù)據(jù)光纖傳輸子系統(tǒng)的硬冗余，當(dāng)以太網(wǎng)通訊出現(xiàn)故障時，采用該子系統(tǒng)控制雙機械臂系統(tǒng)緊急停止。指令\數(shù)據(jù)無線冗余子系統(tǒng)包括第二工控機52、全景攝像頭41、從控柜無線網(wǎng)橋51、主控柜無線網(wǎng)橋28、和第二工控機26。當(dāng)以太網(wǎng)子系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過從控柜無線網(wǎng)橋51將全景攝像頭41的圖像數(shù)據(jù)和第一工控機52實時控制信息發(fā)送給主控柜無線網(wǎng)橋28。主控柜無線網(wǎng)橋28 將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給第二工控機26。同樣地，第二工控機通過該鏈路發(fā)送控制指令給第一工控機，即第二工控機26與第一工控機52通過該傳輸路徑傳輸數(shù)據(jù)。