一种巡检机器人与电控门的感知和联动控制方法及系统与流程

本发明涉及巡检机器人控制，具体涉及一种巡检机器人与电控门的感知和联动控制方法及系统。

背景技术：

1、机器人在巡检过程中，如果行走路径中遇到门，则需要进行开门和关门的操作，并通过与门控系统的交互来获取开关门的状态。

2、专利公开号cn110421597a《一种机器人控制的自动开关门系统及其控制方法》提出了使用地标卡来标记开门和关门动作的方法，包括开关门、控制系统、无线基站以及机器人；机器人上设置有无线客户端，无线客户端可通过机器人装有的天线与无线基站进行无线通讯；无线基站通过网线与控制系统连接；开关门与控制系统电连接，使机器人在到达开关门处时卷帘门可以自动打开，机器人经过开关后卷帘门可以自动关闭，在开关门发生故障或开关门附近有障碍物时，机器人在无人为干预情况下能够正常、安全工作，所述开关门出入口放置有地标卡，所述机器人经过开关门入口处时检测到开门地标卡，向控制系统发出开门指令，控制开关门打开，经过开关门后控制开关门关闭。

3、在该技术方案中，存在这样一种常见的应用场景，如图1所示：当前机器人位于1号点，需要进充电房的2号点进行充电，在充电房的入口增加一个开门地标卡，机器人行走时如果检测到开门地标卡，则停下来，给门控系统发送开门指令，等检测到开门到位信号后，再继续行走，当检测到关门地标卡时，则停下来发送关门指令，等关门到位后，继续行走完成充电动作。该专利只描述了从1点到2点（充电点）所经历的开关门过程，并未描述机器人返回时，即从2点到1点时的开关门过程。

4、该专利在实施时需要在机器人上安装地标传感器，并且要在地面安装地标卡，增加了硬件成本以及施工复杂度，并且单靠一对开关门地标卡无法实现双向行走时的开关门逻辑。

技术实现思路

1、发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种巡检机器人与电控门的感知和联动控制方法及系统，不需要硬件上增加额外的感应设备来判断开门还是关门，只需要在门的两侧各配置一个“操作门”的点，由机器人控制系统智能判断是开门还是关门。

2、技术方案：本发明所述巡检机器人与电控门的感知和联动控制方法，包括如下步骤：

3、（1）针对所有开关门定义唯一的id，在每个开关门的两侧分别配置操作点以及与该操作点关联的动作属性；

4、（2）获取机器人的行走路径，确定行走路径中经过的操作点；

5、（3）获取当前操作点所关联开关门的id以及动作属性，以及上一操作点或下一操作点的开关门id、动作属性，进行如下判断：

6、若当前操作点的动作属性与上一操作点的动作属性相同，且开关门的id相同，则输出“关门操作”信号；

7、若当前操作点的动作属性与下一操作点的动作属性相同，且开关门的id相同，则输出“开门操作”信号；

8、若当前操作点的动作属性与上一操作点、下一操作点的动作属性不同，或者当前操作点的动作属性与上一操作点、下一操作点的动作属性相同但开关门id不同，则当前操作点为路径点，不执行对所述开关门的操作。

9、进一步完善上述技术方案，所述操作点配置动作属性以与其他无动作属性的操作点进行区分。

10、进一步地，所述开关门为卷帘门，所述动作属性为“操作门”。

11、进一步地，所述机器人配置有深度相机，用于获取开关门的上升高度并返回至机器人控制系统，当深度相机采集到开关门的上升高度超过机器人的高度时，所述机器人控制系统控制所述机器人通过所述开关门。

12、进一步地，所述机器人控制系统向开关门的门控系统发送开门或关门信号，所述门控系统控制所述开关门执行开门或关门动作，以及通过到位传感器获取开关门的状态并返回至所述机器人控制系统；所述机器人控制系统通过深度相机采集开关门的开关门状态，若深度相机采集的状态与所述门控系统返回的开门或关门信号不符，所述机器人控制系统重新向门控系统发送开门或关门信号，并继续上述信号判断，若深度相机采集的状态与所述门控系统返回的开门或关门信号继续不符，则输出报警信号。

13、用于实现上述巡检机器人与电控门的感知和联动控制方法的系统，包括开关门、巡检机器人、门控系统、机器人控制系统，所述开关门配置有唯一的id，且在开关门的两侧分别配置有操作点以及与该操作点关联的动作属性；所述门控系统用于接收所述机器人控制系统发送的关于控制开关门的信号，根据信号控制所述开关门执行开门操作或关门操作，以及通过到位传感器获取开关门的状态并返回至所述机器人控制系统；所述机器人控制系统用于控制巡检机器人的行走和暂停，所述门控系统与机器人控制系统无线通讯以进行信号传输；

14、所述机器人控制系统用于接收机器人目的点的设定，生成由出发点至目的点的行走路径，以及控制机器人按照行走路径行走、暂停，所述行走路径包括沿途经过的操作点；当机器人行走至操作点时，所述机器人控制系统获取机器人当前操作点所关联开关门的id以及动作属性以及上一操作点或下一操作点的开关门id、动作属性，并进行判断：若当前操作点的动作属性与上一操作点的动作属性相同，且开关门的id相同，则所述机器人控制系统输出“关门操作”信号至所述门控系统，所述门控系统控制所述开关门进行关门；若当前操作点的动作属性与下一操作点的动作属性相同，且开关门的id相同，则所述机器人控制系统输出“开门操作”信号至所述门控系统，所述门控系统控制所述开关门进行开门；若当前操作点的动作属性与上一操作点、下一操作点的动作属性不同，或者当前操作点的动作属性与上一操作点、下一操作点的动作属性相同但开关门id不同，则当前操作点为路径点，所述机器人控制系统控制所述机器人进行行走。进一步地，所述开关门为卷帘门，所述机器人配置有深度相机，所述深度相机用于获取开关门的上升高度并返回至机器人控制系统，当深度相机采集到开关门的上升高度超过机器人的高度时，所述机器人控制系统控制所述机器人通过所述开关门。

15、进一步地，所述机器人控制系统向开关门的门控系统发送开门或关门信号，所述门控系统控制所述开关门执行开门或关门动作，以及通过到位传感器获取开关门的状态并返回至所述机器人控制系统；所述机器人控制系统通过深度相机采集开关门的开关门状态，若深度相机采集的状态与所述门控系统返回的开门或关门信号不符，所述机器人控制系统重新向门控系统发送开门或关门信号，并继续上述信号判断，若深度相机采集的状态与所述门控系统返回的开门或关门信号继续不符，则输出报警信号。

16、有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：（1） 针对机器人的行走路径，一般的操作点可以不设置动作属性，只需针对开关门设置id以及在门的两侧各配置一个具备动作属性的操作点，表示机器人在该点需要停下，执行相应的动作，整个过程无需在硬件上增加额外的感应设备来判断开门还是关门，动作属性和逻辑判断通过软件层面实现，由机器人控制系统智能判断是开门还是关门；其中，动作属性可以有多种，比如操作门，或者操作电梯，本发明的场景只是用来操作门。

17、（2）操作门的点可以作为路径点，而不需要操作门，机器人控制系统不会做多余的开关门动作；

18、（3）通过在机器人上引入深度相机，智能判断当前门的状态是否允许机器人安全通过，而不需要等待开门完全到位，提高了行走效率，并且能够辅助判断门是否真的打开，避免某些情况门控系统输出错误的门状态信号，提高系统安全性。