[发明专利]一种融合物联网技术的巡检机器人的路径规划方法及系统有效
申请号: | 202110353130.3 | 申请日: | 2021-04-01 |
公开(公告)号: | CN112729315B | 公开(公告)日: | 2021-06-22 |
发明(设计)人: | 张奎刚;敖奇;刘甲宾;王福闯;李超;杨子赫 | 申请(专利权)人: | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 |
主分类号: | G01C21/20 | 分类号: | G01C21/20;G05D1/02 |
代理公司: | 北京知联天下知识产权代理事务所(普通合伙) 11594 | 代理人: | 张迎新;史光伟 |
地址: | 100070 北京市丰台区*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 融合 联网 技术 巡检 机器人 路径 规划 方法 系统 | ||
1.一种融合物联网技术的巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,所述路径规划方法包括以下步骤:
A1:对巡检机器人所要巡检的区域进行预先设置;所述预先设置包括以下内容:
A1.1:通过构图雷达构建变电所内电子地图;
A1.2:对所述电子地图内的道路进行配置生成配置表,并将所述配置表存储在所述电子地图数据库单元;
A1.3:确定原点坐标、x轴和y轴方向,并存储所述配置表中每一个标志点的坐标信息(xn,yn)、(xm,ym),n、m表示相邻的标志点编号;
A1.4:利用所述坐标信息分别构建路径中所述标志点坐标计算方法和所述巡检机器人与标志点之间的距离计算方法,并将所述计算方法存储在数据处理单元;其中,所述标志点之间的距离计算方法为:M=|(|xn|+|yn|)-(|xm|+|ym|)| ,主干路上相邻标志点距离L(k)=M,小路上相邻标志点距离L(k)=(q+1)*M,坡路上相邻标志点距离L(k)=(p+1)*M,所述标志点与巡检机器人之间的距离L等于当前标志点和巡检机器人之间所有相邻标志点距离之和;其中,q为小路权值;p为坡路权值,p=sinθ+(1-cosθ)*ɥ,θ表示坡度,0°θ20°,ɥ表示摩擦系数;m、n表示相邻的标志点的编号,L为巡检机器人与标志点之间的距离,xn、yn分别表示标号为n处的标志点的横坐标和纵坐标数值,xm、ym分别表示标号为m处的标志点的横坐标和纵坐标数值,M为相邻标志点坐标的计算值,L(k)表示相邻标志点之间的距离,k为相邻标志点之间的路径距离编号;
A2:通过电子地图数据库单元存储的电子地图和配置表搜索原点与巡检点之间最少的关键路径点,并调取关键路径点坐标;
A3:计算出最近巡检点,并进行第一次排序,存储所述第一次排序的结果,控制所述巡检机器人到距离最近巡检点巡检,并上传巡检结果;
A4:搜索当前巡检点与未巡检点之间的关键路径点;计算当前巡检点与所述关键路径点之间的距离,计算出最近巡检点,根据比较结果更新第一次排序;
A5:控制所述巡检机器人到距离最近巡检点巡检,并上传巡检结果;若到达最后巡检点则记录并将最终的巡检路径存储在路径存储单元,执行下面步骤A6,若未到达所述最后巡检点执行步骤A4;
A6:巡检结束后根据所述巡检机器人是否在主干路确定返航路径。
2.根据权利要求1所述的一种融合物联网技术的巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,
所述A1.2中,配置表中包括配置道路类型、标志点的编号和标志点之间的距离的编号,所述标志点包括巡检点和关键路径点。
3.根据权利要求1所述的一种融合物联网技术的巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,
所述巡检机器人巡检时以巡检点为计算基点,返航时以关键路径点为计算基点。
4.根据权利要求1所述的一种融合物联网技术的巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,
所述A1.3中,原点以充电屋为参照物,通过对所述充电屋正面测距,校正x轴方向;通过对屋体两边沿扫描,校正巡检机器人位姿角度确定y轴方向。
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