[发明专利]复杂环境下变电站消防机器人的导航方法及系统

权利要求书

1.一种复杂环境下变电站消防机器人的导航方法，其特征在于，包括：

将建立的变电站三维视觉模型和三维激光模型进行配准融合，得到新的三维模型；

所述新的三维模型中，通过无人机采用倾斜摄影技术进行三维建模，此时在站内工作的机器人会作为模型的一部分，获得在视觉模型中的一个坐标；机器人上搭载的激光扫描设备，会与之前建立的激光模型进行匹配，获得一个在激光模型中的坐标位置；所述两个坐标按照模型融合的规则进行配准融合，可以得到机器人在新模型中的坐标位置；

在站内多个供水点位置布设无线AP设备，构建变电站内的无线网络；

根据无线AP设备在新的三维模型中的坐标位置，计算消防机器人相对于无线AP的第一坐标位置；

确定消防机器人在新的三维模型中的第二坐标位置，将第一坐标位置与第二坐标位置进行比对，确定机器人目前的坐标是否正确；

确定着火点在新的三维模型中的坐标位置，计算机器人从各供水点到着火点的路径距离，选取最短路径距离对应的供水点，作为消防机器人的供水点位置。

2.如权利要求1所述的一种复杂环境下变电站消防机器人的导航方法，其特征在于，建立变电站三维视觉模型的具体过程为：

利用消防机器人搭载的多目视觉设备，利用站内设备结构化的特点为约束，使用多视角重建得到一个整体的初级模型；

分别从不同角度采集变电站的影像，与建立的初级模型进行密集匹配，生成精确的三维视觉模型。

3.如权利要求1所述的一种复杂环境下变电站消防机器人的导航方法，其特征在于，建立变电站三维激光模型的具体过程为：通过激光扫描变电站室外的设备，得到变电站内设备的三维点云数据，建立三维激光模型。

4.如权利要求1所述的一种复杂环境下变电站消防机器人的导航方法，其特征在于，将建立的变电站三维视觉模型和三维激光模型进行配准融合，具体为：

将两幅尺寸相当的图像映射到同一个坐标系中，使它们的特征对应;

两幅图像配准后，进行叠加，将两幅图像连接成一幅大图。

5.如权利要求1所述的一种复杂环境下变电站消防机器人的导航方法，其特征在于，根据无线AP设备在新的三维模型中的坐标位置，通过三点定位法计算消防机器人相对于无线AP设备的第一坐标位置。

6.如权利要求1所述的一种复杂环境下变电站消防机器人的导航方法，其特征在于，将第一坐标位置与第二坐标位置进行比对，确定机器人目前的坐标是否正确，具体为：

如果两个位置坐标在设定的误差范围内，认为机器人目前的坐标是准确的；若超出设定的误差范围，则认为机器人目前的定位不准确，发出报警信号并对机器人位置进行调整，直至两个位置坐标在设定的误差范围内。

7.如权利要求1所述的一种复杂环境下变电站消防机器人的导航方法，其特征在于，采用最短路径方法确定消防机器人到达着火点位置的行进路线。

8.实现如权利要求1-7任一项所述的复杂环境下变电站消防机器人的导航方法的系统，其特征在于，包括：

用于建立变电站三维视觉模型的装置；

用于建立变电站三维激光模型的装置；

用于将建立的变电站三维视觉模型和三维激光模型进行配准融合，得到新的三维模型的装置；

用于在站内多个供水点位置布设无线AP设备，构建变电站内的无线网络的装置；

用于根据无线AP设备在新的三维模型中的坐标位置，计算消防机器人相对于无线AP的第一坐标位置的装置；

用于确定消防机器人在新的三维模型中的第二坐标位置，将第一坐标位置与第二坐标位置进行比对，确定机器人目前的坐标是否正确的装置。

9.一种变电站消防机器人，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的复杂环境下变电站消防机器人的导航方法。