一种巡检机器人及巡检机器人的控制方法与流程

文档序号:15640082发布日期:2018-10-12 21:57阅读:244来源:国知局

本发明涉及智能机器人领域,特别涉及一种巡检机器人及一种巡检机器人的控制方法。



背景技术:

巡检机器人主要用于利用业务设备,沿规划路径自动对沿途的各类终端设备进行数据采集,数据包含但不限于图像、温度、湿度、声音、有害气体等。与当前人工巡检相比,巡检机器人具有采集数据准确、自动化程度高、效率高、工作强度高、安全可靠等诸多优势,这些优势也使得室内巡检机器人技术成为了后续室内巡检工作、数据采集工作的重要技术。

现有技术中,通常使用挂轨式巡检机器人进行相关巡检操作,即在设备上方安装固定轨道以供巡检机器人行走,机器人下方通常安装可以垂直降下、升起的业务单元,但是此种巡检方式成本高、施工不便,且路线规划单一,一旦轨道安装完毕则无法变更巡检路线。

因此,如何能够在不依靠现有轨道的前提下,根据巡检任务自动生成巡检路线并利用巡检路线进行巡检操作,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。



技术实现要素:

本申请的目的是提供一种巡检机器人及一种巡检机器人的控制方法,能够在不依靠现有轨道的前提下,根据巡检任务自动生成巡检路线并利用巡检路线进行巡检操作,减少了施工量降低施工成本。

为解决上述技术问题,本申请提供一种巡检机器人,该巡检机器人包括:

通信装置,用于接收关于待巡检设备的巡检任务;

导航装置,用于根据所述巡检任务生成移动路线;

驱动装置,用于根据所述移动路线将业务装置携带至巡检位置;

所述业务装置,用于对所述待巡检设备执行巡检操作。

可选的,还包括:

升降装置,用于当将所述业务装置到达所述巡检位置时,调整所述业务装置的高度,以便执行所述巡检操作。

可选的,还包括:

供电装置,用于为所述通信装置、所述驱动装置、所述业务装置和所述升降装置提供电能。

可选的,所述导航装置包括:

二维码相机,用于拍摄预设方位的二维码图像;

处理器,用于根据所述二维码图像确定所述巡检机器人的当前位置,根据所述巡检任务确定目标位置,并根据所述当前位置和所述目标位置生成预设数量条可用路线,将路程最短的所述可用路线设置为所述移动路线。

可选的,所述导航装置包括:

导航激光仪,用于利用激光扫描工作环境得到环境信息;

处理器,用于根据所述环境信息确定所述巡检机器人的当前位置,根据所述巡检任务确定目标位置,并根据所述当前位置和所述目标位置生成预设数量条可用路线,将路程最短的所述可用路线设置为所述移动路线。

可选的,所述升降装置上设置有搭载平台,用于放置所述业务装置。

可选的,所述业务装置为高清相机、红外相机、局放仪和拾音器中的任意一种或几种的组合。

本申请还提供了一种巡检机器人的控制方法,该控制方法包括:

接收关于待巡检设备的巡检任务;

根据所述巡检任务生成移动路线,并根据所述移动路线将业务装置携带至巡检位置;

对所述待巡检设备执行巡检操作。

可选的,所述根据所述巡检任务生成移动路线包括:

拍摄预设方位的二维码图像,并根据所述二维码图像确定所述机器人的当前位置;

或,利用激光扫描工作环境得到环境信息,并根据所述环境信息确定所述机器人的当前位置;

根据所述巡检任务确定目标位置;

根据所述当前位置和所述目标位置生成预设数量条可用路线,并将路程最短的所述可用路线设置为所述移动路线。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序执行时实现上述巡检机器人控制方法执行的步骤。

本发明提供了一种巡检机器人,包括通信装置,用于接收关于待巡检设备的巡检任务;导航装置,用于根据所述巡检任务生成移动路线;驱动装置,用于根据所述移动路线将业务装置携带至巡检位置;所述业务装置,用于对所述待巡检设备执行巡检操作。

本发明通过设置导航装置根据巡检任务生成从当前位置到达待巡检设备的移动路线,该移动路线作为驱动装置驱动整个巡检机器人移动的依据保证巡检机器人能够到达巡检位置。相比于现有技术中,巡检机器人必须通过轨道才能抵达巡检位置,本发明能够不依靠现有的轨道更加灵活的设置移动路线。进一步的,由于现有技术中铺设的轨道越少移动路线越不灵活,所以需要铺设大量且密集的轨道,这无疑会降低工作的效率且增加运营的成本。而本方案能够在不依靠现有轨道的前提下,根据巡检任务自动生成巡检路线并利用巡检路线进行巡检操作,减少了施工量降低施工成本。本申请同时还提供了一种巡检机器人的控制方法具有上述有益效果,在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种巡检机器人的结构示意图;

图2为实际应用中处于较低位置的巡检机器人示意图;

图3为实际应用中处于较高位置的巡检机器人示意图;

图4为本申请实施例所提供的一种巡检机器人的控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

下面请参见图1,图1为本申请实施例所提供的一种巡检机器人的结构示意图。

具体结构可以包括:

通信装置100,用于接收关于待巡检设备的巡检任务;

其中,本实施例中的通信装置100是用来与工作人员或计算机进行信息沟通的装置。上述提到的待巡检设备是本实施例提供的巡检机器人所要执行巡检任务的对象,也就是说巡检任务就是需要该巡检机器人移动至待巡检设备附近进行巡检操作。该巡检任务可以是工作人员人工发送的,也可以是计算机按照预先设置好的工作流程发送的,此处不对向通信装置发送巡检任务的主体进行具体的限定。当然,通信装置可以通过有线的方式接受巡检任务,也可以通过无线通信的方式接收巡检任务。作为一种优选的实施方案,为了避免在巡检机器人移动过程中与通信线路相互干涉,可以选择无线通信的方式接受巡检任务。无线通信的方式有很多,如蓝牙、wifi网络和红外信号等,本领域的技术人员可以根据巡检机器人具体的工作场景选择适当的通信方式。

值得一提的是,通信装置100所接收的巡检任务可以包括待巡检设备的位置信息,当然作为一种优选的实施方式,巡检机器人已经存储有各个待巡检设备的位置信息,此时巡检任务可以包括待巡检设备的代号,巡检机器人根据待巡检设备的代号查询待巡检设备的位置信息,进而进行导航。可以理解的是,巡检任务还可以包括执行本次巡检任务时所要执行的具体的巡检操作如图像获取、噪音提取等,此处不进行具体的限定。

导航装置200,用于根据所述巡检任务生成移动路线;

其中,导航装置200是本发明之所以能够在不依靠轨道而执行巡检操作的关键,现有技术中巡检机器人通过轨道移动就相当于只能在预设好的几条路线上移动。当待巡检设备数量众多且巡检机器人需要移动的范围很大时,若想实现为每一个待巡检设备都铺设轨道,施工量巨大且施工成本高。而通过本申请实施例提供的导航装置200,则能够根据巡检任务自行生成关于执行本次巡检操作的移动路线。具体的来说,导航装置200可以获取巡检机器人当前的位置信息,再根据巡检任务中包括的待巡检设备的位置信息可以规划一条移动路线,而不再需要凭借轨道进行移动。

作为一种优选的实施方案,导航装置200根据巡检任务生成的移动路线应该是一条路程最短且移动便利(无障碍物且道路畅通)的路线。相对于现有技术中只能根据现有的规划好的轨道行进的方案,一旦轨道损坏或轨道上存在障碍物就无法移动至待巡检设备附近。而本申请的导航装置200可以根据实际情况改变移动路线,如当原有规划的路线不可通行时,可以由工作人员或计算机进行告警,以便更换其他移动路线。

可选的,导航装置200可以包括导航传感器,如二维码相机或导航激光仪。如果导航装置包括的是二维码相机,可以在巡检机器人能够移动的路线的地面上每隔一段距离粘贴二维码,再在相关软件中导入每个二维码的位置,并在相关软件中用线段连接各个二维码来生成可供巡检机器人移动的全场地路线。如果导航装置包括的是导航激光仪,可以由导航激光仪扫描出巡检机器人的工作环境的地图,通过相关软件在该地图中绘制可供机器人移动的全场地路线。当机器人接收到巡检任务时,根据巡检任务确定目标位置。再根据二维码相机拍摄的二维码图片确定巡检机器人的当前位置,或者根据导航激光仪通过扫描周围环境得到环境信息进行地形匹配确定巡检机器人的当前位置。最后根据当前位置和目标位置规划可用路线,在可用路线中选择路程最近的路线作为移动路线。在封闭的环境中采用诸如二维码相机或导航激光仪等方式进行导航定位能够避免由于封闭环境等因素造成的信号屏蔽引起的卫星定位失效或精确度失准等。

驱动装置300,用于根据所述移动路线将业务装置400携带至巡检位置;

其中,驱动装置300是巡检机器人按照移动路线进行移动的执行装置,驱动装置300是按照导航装置200规划好的路线移动的。此处不对驱动装置300将业务装置400携带至巡检位置的速度进行限定。本实施例默认是巡检位置巡检机器人对待巡检设备进行巡检操作的位置,一般来说巡检位置位于待巡检设备附近。

值得注意的是,驱动装置将业务装置400携带至巡检位置就意味着,巡检机器人通过驱动装置400移动至巡检位置,由于业务装置400是巡检机器人上的装置,因此可以理解为驱动装置将业务装置400携带至巡检位置。

业务装置400,用于对所述待巡检设备执行巡检操作。

其中,业务装置400是巡检机器人执行业务功能的装置,业务装置400有很多类,例如图像获取、声音获取等,此处不进行具体的限定,因而业务装置对待巡检设备所执行的巡检操作也是由巡检设备400的具体功能而决定。

本实施例通过设置导航装置根据巡检任务生成从当前位置到达待巡检设备的移动路线,该移动路线作为驱动装置驱动整个巡检机器人移动的依据保证巡检机器人能够到达巡检位置。相比于现有技术中,巡检机器人必须通过轨道才能抵达巡检位置,本实施例能够不依靠现有的轨道更加灵活的设置移动路线。进一步的,由于现有技术中铺设的轨道越少移动路线越不灵活,所以需要铺设大量且密集的轨道,这无疑会降低工作的效率且增加运营的成本。而本实施例能够在不依靠现有轨道的前提下,根据巡检任务自动生成巡检路线并利用巡检路线进行巡检操作,减少了施工量降低施工成本。

在本申请实施例所提供的另一种巡检机器人中,对上一实施例中提到的业务装置、驱动装置等进行了进一步的描述,其他结构与上一实施例基本一致,可以相互参见,此处不再赘述。

具体结构可以包括:

升降装置,用于当将所述业务装置到达所述巡检位置时,调整所述业务装置的高度,以便执行所述巡检操作。

其中,当巡检机器人到达巡检位置时,可能业务装置的高度与待巡检设备的高度不匹配,不利于进行巡检操作,因此可以通过升降装置调整所述业务装置的高度,调整至便于执行所述巡检操作的高度。请参见图2、图3,图2为实际应用中处于较低位置的巡检机器人示意图,图3为实际应用中处于较高位置的巡检机器人示意图。图中a为业务装置,b为升降装置,c为驱动装置,d为通信装置,e为供电装置。

可选的,所述导航装置包括:

二维码相机,用于拍摄预设方位的二维码图像;

处理器,用于根据所述二维码图像确定所述巡检机器人的当前位置,根据所述巡检任务确定目标位置,并根据所述当前位置和所述目标位置生成预设数量条可用路线,将路程最短的所述可用路线设置为所述移动路线。

其中,可以预先在巡检机器人能够移动的路线的地面上每隔一段距离粘贴二维码,再在相关软件中导入每个二维码的位置,并在相关软件中用线段连接各个二维码来生成可供巡检机器人移动的全场地路线。当机器人接收到巡检任务时,根据巡检任务确定目标位置。再根据二维码相机拍摄的二维码图片确定巡检机器人的当前位置。最后根据当前位置和目标位置规划可用路线,在可用路线中选择路程最近的路线作为移动路线。

可选的,所述导航装置包括:

导航激光仪,用于利用激光扫描工作环境得到环境信息;

处理器,用于根据所述环境信息确定所述巡检机器人的当前位置,根据所述巡检任务确定目标位置,并根据所述当前位置和所述目标位置生成预设数量条可用路线,将路程最短的所述可用路线设置为所述移动路线。

其中,可以由导航激光仪扫描出巡检机器人的工作环境的地图,通过相关软件在该地图中绘制可供机器人移动的全场地路线。当机器人接收到巡检任务时,根据巡检任务确定目标位置。再根据导航激光仪通过扫描周围环境得到环境信息进行地形匹配确定巡检机器人的当前位置。最后根据当前位置和目标位置规划可用路线,在可用路线中选择路程最近的路线作为移动路线。

进一步的,该巡检机器人还包括:

供电装置,用于为所述通信装置、所述驱动装置、所述业务装置和所述升降装置提供电能。

进一步的,所述供电装置包括:

可充电锂电池和开关电源。

进一步的,该巡检机器人还包括:

为所述供电装置充电的自主充电装置。

进一步的,所述升降装置上设置有搭载平台,用于放置所述业务装置。

进一步的,所述业务装置为高清相机、红外相机、局放仪和拾音器中的任意一种或几种的组合。

请参见图4,图4为本申请实施例所提供的一种巡检机器人的控制方法的流程图;

具体步骤可以包括:

s101:接收关于待巡检设备的巡检任务;

s102:根据所述巡检任务生成移动路线,并根据所述移动路线将业务装置携带至巡检位置;

s103:当将所述业务装置到达所述巡检位置时,调整所述业务装置的高度,以便执行所述巡检操作。

s104:对所述待巡检设备执行巡检操作。

当然,在执行上述操作后,巡检机器人可以开始执行下一个巡检任务,直至素有接受到的任务完成或者被终止。

进一步的,s102中根据所述巡检任务生成移动路线的操作可以包括以下步骤:

步骤1:拍摄预设方位的二维码图像,并根据所述二维码图像确定所述机器人的当前位置;或,利用激光扫描工作环境得到环境信息,并根据所述环境信息确定所述机器人的当前位置;

步骤2:根据所述巡检任务确定目标位置;

其中,步骤1和步骤2的先后顺序可以不进行限定,只要步骤1和步骤2都执行完毕后在进行步骤3即可。

步骤3:根据所述当前位置和所述目标位置生成预设数量条可用路线,并将路程最短的所述可用路线设置为所述移动路线。

由于控制方法部分的实施例与巡检机器人部分的实施例相互对应,因此控制方法部分的实施例请参见巡检机器人部分的实施例的描述,这里暂不赘述。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存有计算机程序,该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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