1.一种铁路牵引变电所操作机器人控制系统，包括有操作机器人(1)，其特征在于：所述操作机器人(1)包括磁导引AGV(12)和安装在磁导引AGV(12)上的控制柜(13)，所述控制柜(13)上设置工业相机总成(11)、操作平台升降总成(14)、操作平台横移总成(15)、机械手总成(16)、传感器总成(17)；

所述控制柜(13)内还设置工业平板电脑(132)和可编程逻辑控制器(134)；

所述操作平台升降总成(14)、操作平台横移总成(15)、机械手总成(16)的驱动机构分别与可编程逻辑控制器(134)连接；传感器总成(17)与可编程逻辑控制器(134)直接连接；

所述磁导引AGV(12)、工业相机总成(11)、可编程逻辑控制器(134)均与工业平板电脑(132)连接；

其中，传感器总成(17)用于测量控制柜(13)与配电柜之间距离，测量磁导引AGV(12)与配电柜之间的夹角，测量操作平台横移总成(15)与配电柜之间距离，并发送给工业平板电脑(132)，从而控制操作机械手向前移动固定距离完成操作；

工业相机总成(11)用于拍摄配电柜上待操作设备的位置图片并发送给工业平板电脑(132)，工业平板电脑(132)对所述图片进行图像处理和分析，计算出操作机械手与待操作设备间的距离差值，从而控制操作机械手定位到待操作设备处。

2.根据权利要求1所述的铁路牵引变电所操作机器人控制系统，其特征在于：还包括信息中心(2)，信息中心(2)包括有工业控制计算机(22)、分别与工业控制计算机(22)连接的中心显示屏(23)和中心无线路由器(21)；所述中心无线路由器(21)通过操作无线路由器(133)与工业平板电脑(132)通信连接。

3.根据权利要求2所述的铁路牵引变电所操作机器人控制系统，其特征在于：所述工业相机总成(11)包括有近景相机(111)和远景相机(112)；

所述近景相机(111)安装在操作平台横移总成(15)上；

所述远景相机(112)固定在操作平台升降总成(14)上；

所述近景相机(111)和远景相机(112)分别与工业平板电脑(132)通信连接。

4.根据权利要求3所述的铁路牵引变电所操作机器人控制系统，其特征在于：所述传感器总成(17)包括有固定激光位移传感器(171)和移动激光位移传感器(172)；

所述固定激光位移传感器(171)安装在控制柜(13)外侧上；

所述移动激光位移传感器(172)安装在操作平台横移总成(15)上；

所述固定激光位移传感器(171)和移动激光位移传感器(172)分别与可编程逻辑控制器(134)直接连接。

5.一种铁路牵引变电所操作机器人控制方法，其特征在于：基于权利要求3或4所述的铁路牵引变电所操作机器人控制系统，包括以下步骤：磁导引AGV(12)启动，到达地标卡标记位置；

通过传感器总成(17)测量磁导引AGV(12)与配电柜之间的夹角，判断磁导引AGV(12)是否平行于待操作控制柜，如果不平行则调整磁导引AGV(12)角度使其与控制柜平行；

通过工业相机总成(11)拍摄配电柜上待操作设备的位置图片并发送给工业平板电脑(132)，工业平板电脑(132)对所述图片进行图像处理和分析，计算出操作机械手与待操作设备间的距离差值，从而控制操作机械手定位到待操作设备处，按压按钮操作。

6.根据权利要求5所述的一种铁路牵引变电所操作机器人控制方法，其特征在于：所述通过传感器总成(17)测量磁导引AGV(12)与配电柜之间的夹角的具体步骤如下：(一)、基于操作机器人(1)建立空间坐标系，在空间坐标系下对机械手总成(16)、传感器总成(17)、工业相机总成(11)的初始位置坐标进行确定；

空间坐标系的X轴、Y轴、Z轴定义如下：

Z轴：过磁导引AGV(12)中心点并垂直于其顶部，Z轴起始点为Z轴和磁导引AGV(12)顶部的交点，规定向上为Z轴正方向；

Y轴：过Z轴起始点并垂直于Z轴，平行于操作平台横移总成(15)水平移动方向，规定向左为Y轴正方向；

原点：Y轴和Z轴的交点为原点；

X轴：根据右手定则，X轴过原点并平行于磁导引AGV(12)，磁导引AGV(12)前进方向为X轴正方向；

(二)、为按钮机械手、空开机械手、旋钮机械手分别建立直线坐标系，分别用V1轴、V2轴、V3轴表示，这三个轴都平行于Y轴；

固定激光位移传感器(171)位置固定不动，此时中心坐标S1为(xS10,yS10,zS10)，测得的距离为a1；

移动激光位移传感器(172)随着操作平台横移总成(15)沿Y轴移动距离y，此时中心S2坐标为(xS20,yS20+y,zS20)，测得的距离为a2；

假设磁导引AGV(12)与配电柜之间有夹角θ，S1代表固定激光位移传感器(171)初始位置，S2和S2＇分别代表移动激光位移传感器(172)初始位置和当前位置，则夹角θ的计算公式如(1.1)和(1.2)；

式中：

E＝a1-[a2+y-(yS10-yS20)]

F＝xS10-xS20

计算出夹角θ后，工业平板电脑(132)将夹角θ数据发送给磁导引AGV(12)，磁导引AGV(12)旋转θ使得磁导引AGV(12)和配电柜相互平行。

7.根据权利要求6所述的一种铁路牵引变电所操作机器人控制方法，其特征在于：所述通过工业相机总成(11)拍摄配电柜上待操作设备的位置图片并发送给工业平板电脑(132)，工业平板电脑(132)对所述图片进行图像处理和分析，计算出操作机械手与待操作设备间的距离差值；

包括：

工业平板电脑(132)对远景相机(112)拍摄的配电柜图片进行图像处理，得出待操作按钮中心的像素坐标和图片中心像素坐标，从而计算出待操作按钮中心G0和远景相机中心P1在空间坐标系下沿X轴和Z轴方向上的距离差值，再通过坐标转换得到待操作按钮中心G0和按钮机械手中心Q1在X轴和Z轴方向上的距离差值，然后在X轴方向上移动磁导引AGV(12)以及在Z轴方向上提升操作平台升降总成(14)，达到按钮机械手在XZ平面坐标系下粗定位的目的；

按钮机械手完成粗定位后，操作平台横移总成(15)向前移动直到移动激光位移传感器(172)测得与配电柜间距离为d3时停下，根据操作任务的不同改变d3的距离，操作平台横移总成(15)向前移动缩短近景相机(111)和配电柜之间的距离，使得近景相机(111)拍摄待操作按钮的图片分辨率更高，从而进行图像处理得到的按钮中心坐标精度更高，达到按钮机械手精定位的目的。

8.根据权利要求7所述的一种铁路牵引变电所操作机器人控制方法，其特征在于：所述计算出待操作按钮中心G0和远景相机中心P1在空间坐标系下沿X轴和Z轴方向上的距离差值，再通过坐标转换得到待操作按钮中心G0和按钮机械手中心Q1在X轴和Z轴方向上的距离差值，步骤如下：第一步：操作平台升降总成(14)提升高度h后，远景相机(112)中心P1坐标(xP10,yP10,zP10+h)，固定激光位移传感器(171)测得离配电柜的距离为d1以及中心S1坐标(xS10,yS10,zS10)，得出远景相机(112)离配电柜的距离为d2，d2计算公式如公式1.3所示，其中远景相机(112)中心P1和固定激光位移传感器(171)中心S1在XY平面坐标系中位置关系；

d2＝d1+yS10-yP10\*MERGEFORMAT  (1.3)；

第二步：假设远景相机(112)的最高分辨率为M×N，远景相机(112)拍摄的图片实际长度L和远景相机(112)离配电柜之间的距离d2关系为L:d2＝1:1，图片的实际高度为H与实际长度L之间的关系为L:H＝M:N；在图像坐标系中X轴方向上单位像素代表的实际距离为Ix，Z轴方向上单位像素代表的实际距离为Iz，Ix和Iz，的计算公式如(1.4)所示；

第三步：由于远景相机在拍摄图片的时候，远景相机中心不是正对着待操作按钮中心，而且待操作按钮有一定厚度t，导致图像识别到的按钮中心与实际按钮中心有偏移误差，需要进行误差补偿；具体步骤如下：假设平面A是待操作按钮表面，平面B是配电柜表面，平面A和平面B之间距离为按钮厚度t，点P1是远景相机中心，点P1＇是P1在平面B上的垂直投影点，点P1到平面B距离为d2，G0是待操作按钮实际中心，G1是图像识别找到的待操作按钮中心，G2是G0在平面B上的垂直投影点，计算的偏移误差就是计算线段G1G2的距离，G1G2与水平方向上的夹角为α，根据相似三角形G0G1G2相似于P1G1P1＇可得出G1G2的距离，则水平方向的距离误差为G1G2cosα，竖直方向上的距离误差为G1G2sinα，计算公式如(1.5)、(1.6)所示；

为了计算平面B上各点间实际距离，通过调用已写好的图像算法对远景相机拍摄的图片进行图像处理，从而得到各点像素坐标；由于空间坐标系的Z轴正方向是竖直向上的，为了使图像坐标系里Z轴和空间坐标系里Z轴正方向一致，重新构建图像坐标系使得图像坐标系里的Z轴向上以及X轴向右；

具体为图像识别找到的按钮中心G1点的像素坐标为(x1,z1)，按钮实际中心G0在平面B上投影点G2的像素坐标为(x2,z2)，远景相机中心P1在平面B上投影点P1＇的像素坐标为(M/2，N/

2)，G1点和P1＇点之间的像素坐标差(R,S)，按钮实际中心G0和远景相机中心P1在空间坐标系下沿X轴和Z轴方向上的移动量为L1和H1，图像坐标系中各点间实际距离计算公式如(1.7)至(1.12)所示；

图像识别后水平方向上的实际距离误差：

图像识别后竖直方向上的实际距离误差：

磁导引AGV(12)在X轴方向上移动量L1为：

操作平台升降总成在Z轴方向上移动量H1为：

第四步：已知操作平台横移总成沿Y轴移动了距离y，按钮机械手沿V1轴移动了距离v1，操作平台升降总成提升了高度h，此时按钮机械手中心Q1坐标为(xQ10,yQ10+y+v1,zQ10+h)，远景相机中心P1坐标(xP10,yP10,zP10+h)，按钮机械手中心Q1和远景相机中心P1在空间坐标系下沿着X轴和Z轴方向上的实际距离差值xP10-xQ10和zP10-zQ10；

具体为：

1)按钮机械手中心Q1和按钮中心G0在沿着X轴方向上的移动量为X1，计算公式如(1.13)；

X1＝L1+xP10-xQ10\*MERGEFORMAT  (1.13)

2)按钮机械手中心Q1和按钮中心G0在沿着Z轴方向上的移动量为Z1，计算公式如(1.14)所示；

Z1＝H1+zP10-zQ10\*MERGEFORMAT  (1.14)

则操作机器人控制磁导引AGV和操作平台升降总成分别在X轴和Z轴的方向上移动数值为X1和Z1，使得按钮机械手在XZ平面坐标系下完成粗定位。

9.根据权利要求8所述的一种铁路牵引变电所操作机器人控制方法，其特征在于：所述按钮机械手完成粗定位后，操作平台横移总成(15)向前移动直到移动激光位移传感器(172)测得与配电柜间距离为d3时停下，根据操作任务的不同改变d3的距离，操作平台横移总成(15)向前移动缩短近景相机(111)和配电柜之间的距离，使得近景相机(111)拍摄待操作按钮的图片分辨率更高，从而进行图像处理得到的按钮中心坐标精度更高，达到按钮机械手精定位的目的；

具体包括：

精定位处理过程和粗定位处理过程相同，精定位时近景相机中心P2距离配电柜表面距离为d4，图像处理后会得出按钮中心G0和近景相机P2中心在空间坐标系下沿X轴和Z轴方向上的移动差值L2和H2，再通过坐标转换得到按钮中心G0和按钮机械手中心Q1在X轴和Z轴方向上的移动量X2和Z2；

1)按钮机械手中心Q1和按钮中心G0沿着X轴方向上的移动量为X2，计算公式如(1.15)；

X2＝L2+xP20-xQ10\*MERGEFORMAT  (1.15)；

2)按钮机械手中心Q1和按钮中心G0在沿着Z轴方向上的移动量为Z2，计算公式如(1.16)所示，Z2＝H2+zP20-zQ10\*MERGEFORMAT  (1.16)；

操作机器人再次控制磁导引AGV和操作平台升降总成分别在X轴和Z轴的方向上移动数值为X2和Z2，使得按钮机械手在XZ平面坐标系下完成精定位。

10.根据权利要求9所述的一种铁路牵引变电所操作机器人控制方法，其特征在于：还包括，所述按钮机械手完成精定位后，按钮机械手沿着V1轴向前移动距离d5使其接触按钮表面，Q1和Q1＇分别代表按钮机械手中心的初始位置和当前位置，已知按钮机械手在初始位置沿V1轴移动了距离v1，得当前位置的按钮机械手中心Q1＇和移动激光位移传感器中心S2沿Y轴方向上距离差为yQ10+v1-yS20，移动激光位移传感器中心S2与配电柜表面距离为d3，按钮头部的厚度为t，d5计算公式如(1.17)所示，d5＝d3-(yQ10+v1-yS20)-t\*MERGEFORMAT  (1.17)；

在进行按压按钮操作之前，近景相机(111)需要再次拍摄按钮图片并发送给工业平板电脑(132)进行确认，工业平板电脑(132)判断按钮机械手定位到的这个按钮是不是正确的，如果确定是需要操作的按钮，按钮机械手将向前移动距离d6进行按压按钮操作，移动的距离d6为按钮导通的行程，如果不是正确的将返回远景相机(112)拍照流程进行再一次的粗定位和精定位；

操作机器人(1)所有的伺服电机完成退回原点操作，结束按压按钮操作任务并为下一次自动操作做准备。