一种测绘机器人的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种测绘机器人。

背景技术：

在对管道进行检修时，由于有些管道相对比较长，而中间又没有开孔且不便拆卸，从内部检修相当繁琐，而从外部检修则会导致检修结果不可靠。例如，在大型工业生产设备中的管道需要进行定期检查时，管道中可能残留有对人体有害的物质，但拆卸和清洗管道需要耗费大量人力和时间。现有的管道检修通常会在管道中灌水、通气，通过检查是否有漏水或者漏气来判断管道的运输性能，或直接观察管道压强表，判断管道压强是否正常。但上述的检查方法并不能准确得知管道耗损的具体位置和耗损程度，且不能检查到即将破损的管道内壁。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种测绘机器人及其控制方法、计算机可读存储介质，旨在解决检修管道时不能准确得知管道耗损的具体位置和耗损程度，且不能检查到即将破损的管道内壁的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种测绘机器人的控制方法，包括如下步骤：

根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向，控制测绘机器人沿移动方向移动；

通过红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号，获取多个方向的障碍物的距离信息，多个方向与垂直于移动方向的平面之间的夹角在预设的角度阈值范围内；

根据测绘机器人的当前位置与多个方向的障碍物的距离信息生成管道子轮廓数据；

根据行进中的测绘机器人处于不同的位置所生成的多个管道子轮廓数据，生成被探测管道的管道轮廓数据；

将管道轮廓数据发送至对应的接收终端。

其中，根据测绘机器人的当前位置与多个方向的障碍物的距离信息生成管道子轮廓数据的步骤之后，还包括：

将管道子轮廓数据转化为管道子轮廓图像；

将管道子轮廓图像发送至接收终端。

其中，将管道轮廓子数据转化为管道子轮廓图像的步骤之后，还包括：

将当前位置标记在管道子轮廓图像上。

其中，将当前位置标记在管道子轮廓图像上的步骤之后，还包括：

根据多个方向的障碍物的距离信息，计算出当前位置至每个障碍物的距离；

将距离标注在管道子轮廓图像上。

其中，还包括步骤：

与无线控制终端建立通讯连接；

接收无线控制终端发送的移动指令；

其中，对应的接收终端为无线控制终端。

其中，通过红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号的步骤，包括：

控制红外距离传感器按照预设的扫描频率在多个方向发送红外探测信号。

其中，根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向，控制测绘机器人沿移动方向移动的步骤，包括：

根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向与移动速度，控制测绘机器人沿移动方向以移动速度移动；

其中，通过红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号的步骤，包括：

根据移动速度，确定红外距离传感器的扫描频率；

控制红外距离传感器按照确定的扫描频率在多个方向发送红外探测信号。

其中，红外距离传感器发射的红外线的扫描方向为分别在垂直于水平面的多个平面内，以红外距离传感器的红外发射器为中心，按照确定的扫描频率环形扫描。

本发明还提供一种测绘机器人，包括：存储器、处理器、通信模块以及红外距离传感器，其中，所述存储器用于存储数据和可在所述处理器上运行的计算机程序，所述通信模块用于所述测绘机器人与其他设备进行通信交互，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

根据接收到的移动指令，确定所述移动指令对应的移动方向，控制所述测绘机器人沿所述移动方向移动；

通过所述红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号，以获取所述多个方向的障碍物的距离信息，所述多个方向与垂直于所述移动方向的平面之间的夹角在预设的角度阈值范围内；

根据所述测绘机器人的当前位置与所述多个方向的障碍物的距离信息生成管道子轮廓数据；

根据行进中的所述测绘机器人处于不同的位置所生成的多个所述管道子轮廓数据，生成被探测管道的管道轮廓数据；

控制所述通信模块将所述管道轮廓数据发送至对应的接收终端。

优选的，所述处理器根据所述测绘机器人的当前位置与所述多个方向的障碍物的距离信息生成管道子轮廓数据之后，所述处理器执行所述计算机程序时还实现以下步骤：

将所述管道子轮廓数据转化为管道子轮廓图像；

控制所述通信模块将所述管道子轮廓图像发送至所述接收终端。

优选的，所述处理器将所述管道轮廓子数据转化为管道子轮廓图像之后，所述处理器执行所述计算机程序时还实现以下步骤：

将所述当前位置标记在所述管道子轮廓图像上。

优选的，所述处理器将所述当前位置标记在所述管道子轮廓图像上之后，所述处理器执行所述计算机程序时还实现以下步骤：

根据所述多个方向的障碍物的距离信息，计算出当前位置至每个所述障碍物的距离；

将所述距离标注在所述管道子轮廓图像上。

优选的，所述处理器执行所述计算机程序时还实现以下步骤：

控制所述通信模块与无线控制终端建立通讯连接；

控制所述通信模块接收无线控制终端发送的所述移动指令；

其中，所述对应的接收终端为所述无线控制终端。

优选的，所述处理器通过所述红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号的方式包括：

控制所述红外距离传感器按照预设的扫描频率在所述多个方向发送所述红外探测信号。

优选的，所述处理器根据接收到的移动指令，确定所述移动指令对应的移动方向，控制所述测绘机器人沿所述移动方向移动的方式包括：

根据接收到的移动指令，确定所述移动指令对应的移动方向与移动速度，控制所述测绘机器人沿所述移动方向以所述移动速度移动；

所述处理器通过所述红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号的方式包括：

根据所述移动速度，确定所述红外距离传感器的扫描频率；

控制所述红外距离传感器按照确定的所述扫描频率在所述多个方向发送所述红外探测信号。

优选的，所述红外距离传感器发射的红外线的扫描方向为分别在垂直于水平面的多个平面内，以所述红外距离传感器的红外发射器为中心，按照确定的所述扫描频率环形扫描。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的测绘机器人的控制方法的步骤。

本发明提供的测绘机器人具有以下有益效果：

本发明提供的测绘机器人，首先根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向，控制测绘机器人沿移动方向移动，然后通过红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号，获取多个方向的障碍物的距离信息，多个方向与垂直于移动方向的平面之间的夹角在预设的角度阈值范围内，然后根据测绘机器人的当前位置与多个方向的障碍物的距离信息生成管道子轮廓数据，并根据行进中的测绘机器人处于不同的位置所生成的多个管道子轮廓数据，生成被探测管道的管道轮廓数据最后将管道轮廓数据发送至对应的接收终端。从而能够使得测绘机器人能够在管道内部准确得知管道耗损的具体位置和耗损程度，且能检查到即将破损的管道内壁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的内容获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例中测绘机器人的控制方法的流程图；

图2为本发明具体实施例中发送管道子轮廓图像至接收终端的流程图；

图3为本发明具体实施例中在管道子轮廓图像上标注距离的流程图；

图4为本发明具体实施例中测绘机器人的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1，本发明提供一种测绘机器人的控制方法，包括如下步骤：

s1，根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向，控制测绘机器人沿移动方向移动。

在步骤s1中，测绘机器人接收其他终端发送的移动指令，根据其他终端发送的移动指令中包含的移动方向，向移动指令中指示的方向移动。

s2，通过红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号，获取多个方向的障碍物的距离信息。

其中，多个方向与垂直于移动方向的平面之间的夹角在预设的角度阈值范围内。

在步骤s2中，红外探测信号用于探测周围障碍物至红外距离传感器的距离信息；预设的角度可以根据实际使用条件进行调整设置；发送红外探测信号的方向与垂直于移动方向的平面之间的夹角在预设的角度阈值范围内，例如，在管道内部时，探测的范围应是以移动方向为中轴的圆环状探测范围；实际使用时，对于管道内部的探测，红外距离传感器不需要进行全方位360°探测，因此能够节省机能。

s3，根据测绘机器人的当前位置与多个方向的障碍物的距离信息生成管道子轮廓数据。

在步骤s3中，管道子轮廓数据为中间处理数据，管道子轮廓数据是根据红外距离传感器探测到的多个方向上的障碍物的距离信息计算获得的。

s4，根据行进中的测绘机器人处于不同的位置所生成的多个管道子轮廓数据，生成被探测管道的管道轮廓数据。

在步骤s4中，管道轮廓数据是多个管道子轮廓数据经过计算得到的管道整体轮廓图像；在测绘机器人的行进过程中红外线传感器持续进行探测，以获得不同位置的管道轮廓数据，同时将不同位置的管道轮廓子数据进行组合，得到被探测管道的管道轮廓数据。

s5，将管道轮廓数据发送至对应的接收终端。

在步骤s5中，测绘机器人在测绘过程中可以实时将测绘得到的管道轮廓数据发送到预设的接收终端，以便于使用者实时观察。可以理解的是，接收终端也可以将接收到的管道轮廓数据存储在本地，以在测绘结束之后观察。

本发明提供的测绘机器人的控制方法，首先根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向，控制测绘机器人沿移动方向移动，然后通过红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号，获取多个方向的障碍物的距离信息，多个方向与垂直于移动方向的平面之间的夹角在预设的角度阈值范围内，然后根据测绘机器人的当前位置与多个方向的障碍物的距离信息生成管道子轮廓数据，并根据行进中的测绘机器人处于不同的位置所生成的多个管道子轮廓数据，生成被探测管道的管道轮廓数据最后将管道轮廓数据发送至对应的接收终端。从而能够使得测绘机器人能够在管道内部准确得知管道耗损的具体位置和耗损程度，且能检查到即将破损的管道内壁。

其中，根据测绘机器人的当前位置与多个方向的障碍物的距离信息生成管道子轮廓数据的步骤之后，还包括发送管道子轮廓图像至接收终端的步骤：

s21，将管道子轮廓数据转化为管道子轮廓图像。

在步骤s21中，管道子轮廓图像可以是3d模型；将红外传感器获取到的管道子轮廓数据转化为可视的3d模型，以提供给使用者观察。

s22，将管道子轮廓图像发送至接收终端。

在步骤s22中，将管道子轮廓图像发送至接收终端，以实时显示管道内部的轮廓图像。

由此可见，上述步骤能够将红外传感器获取的管道子轮廓数据转化为管道子轮廓图像，并将管道子轮廓图像发送至接收终端，以使用户能够通过接收终端观察管道子轮廓图像。

其中，将管道轮廓子数据转化为管道子轮廓图像的步骤之后，还包括：

将当前位置标记在管道子轮廓图像上。

在生成管道子轮廓图像之后，根据红外距离传感器探测的实时当前位置将当前位置标记在管道子轮廓图像上，以便于观察者清楚的了解管道轮廓图像对应管道的位置。

其中，将当前位置标记在管道子轮廓图像上的步骤之后，还包括在管道子轮廓图像上标注距离的步骤：

s31，根据多个方向的障碍物的距离信息，计算出当前位置至每个障碍物的距离。

在步骤s31中，根据红外传感器探测到的多个方向的障碍物的距离信息，计算出当前红外传感器的位置至每个障碍物的距离。

s32，将距离标注在管道子轮廓图像上。

在步骤s32中，将当前红外传感器的位置至每个障碍物的距离标注在管道子轮廓图像上，以能够根据图像了解管道内壁的损耗程度。

由此可见，上述步骤能够实时将管道内红外传感器的位置至每个障碍物的距离标注在管道子轮廓图像上，使管道内壁的损耗程度可以根据管道子轮廓图像上标注的当前红外传感器的位置至每个障碍物的距离分辨，相较于单纯观察图像更加直观，可以通过标注在图像上的距离，分辨人眼观察不出来的细小差别。

其中，测绘机器人的控制方法还包括步骤：

步骤一，与无线控制终端建立通讯连接。

在步骤一中，测绘机器人与无线控制终端建立通讯连接。

步骤二，接收无线控制终端发送的移动指令。

在步骤二中，测绘机器人接收无线控制终端发送的移动指令，并根据无线终端发送的移动指令移动。

作为本发明的一种优选方式，无线控制终端即为对应的接收终端，即，发出移动指令和接受最后轮廓图像数据的为同一终端，上述步骤能够接收无线控制终端发出的移动指令，并将管道轮廓数据或者管道轮廓图像发送至无线控制终端，以节省设备资源。

其中，通过红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号的步骤，包括：

控制红外距离传感器按照预设的扫描频率在多个方向发送红外探测信号。

作为本发明的一种优选方式，红外距离传感器按照预设的扫描频率发送红外探测信号，预设的扫描频率可以根据实际使用时需要的扫描精度进行调整设置。

其中，根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向，控制测绘机器人沿移动方向移动的步骤，包括：

根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向与移动速度，控制测绘机器人沿移动方向以移动速度移动。

在具体实施例中，移动指令中包含具体的移动方向和移动速度，测绘机器人根据移动方向和移动速度，沿移动方向以移动速度移动。

其中，通过红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号的步骤，包括：

步骤一，根据移动速度，确定红外距离传感器的扫描频率。

在步骤一中，扫描频率是指测绘机器人每秒扫描的次数，单位为次/秒；测绘机器人可以根据移动指令中的移动速度对应调整扫描频率，移动速度越快扫描频率也越快，扫描频率还与预设的扫描区域大小相关，扫描区域是指，在一定管径的管道中，测绘机器人一次扫描能够扫描到管道内部的长度；例如，在一固定管径为2米的管道中，测绘机器人一次扫描能够测绘的管道长度为0.2米，移动速度为1米/秒，那么为了保证管道测绘的完整性，扫描的频率应大于等于1米/秒/0.2米＝5次/秒，即，扫描的频率应能够保证在测绘机器人以移动指令中对应的移动速度移动时，完整测绘管道内的轮廓，不出现断点，而具体的扫描频率可以根据实际使用时的精度要求进行调整。

步骤二，控制红外距离传感器按照确定的扫描频率在多个方向发送红外探测信号。

在步骤二中，根据确定出的扫描频率，控制红外距离传感器按照计算好的或者人为调整过的扫描频率在多个方向上发送红外探测信号。

由此可见，上述步骤能够根据测绘机器人的行进速度调整红外距离传感器的扫描频率，能够完整测绘管道内的轮廓，不出现断点，保证测绘的完整性。

其中，红外距离传感器发射的红外线的扫描方向为分别在垂直于水平面的多个平面内，以红外距离传感器的红外发射器为中心，按照确定的扫描频率环形扫描。

作为本发明的一种优选方式，红外距离传感器在垂直于水平面的多个侦测平面内向四周发送红外探测信号，可以理解的是，垂直于水平面的多个侦测平面为平均分布的多个平面，即，两相邻平面之间夹角相等的多个平面，可以理解的是，垂直于水平面的侦测平面数量越多，侦测到的数据精度越高，具体的平面数量可以根据实际情况进行人为设置。

如图4所示，本发明还提供一种测绘机器人100，包括存储器101、处理器102、通信模块103以及红外距离传感器104，其中，存储器101用于存储数据1011和可在处理器102上运行的计算机程序1012，通信模块103用于测绘机器人100与其他设备进行通信交互，红外距离传感器104用于测距，处理器102执行计算机程序1012时可以实现上述的测绘机器人的控制方法的步骤。

具体的，处理器102执行计算机程序1012时可以实现以下步骤：

根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向，控制测绘机器人100沿该移动方向移动；

通过红外距离传感器104在多个方向发送红外探测信号，以获取多个方向的障碍物的距离信息，上述多个方向与垂直于该移动方向的平面之间的夹角在预设的角度阈值范围内；

根据测绘机器人100的当前位置与上述多个方向的障碍物的距离信息生成管道子轮廓数据；

根据行进中的测绘机器人100处于不同的位置所生成的多个管道子轮廓数据，生成被探测管道的管道轮廓数据；

控制通信模块103将管道轮廓数据发送至对应的接收终端。

可选的，处理器102根据测绘机器人100的当前位置与上述多个方向的障碍物的距离信息生成管道子轮廓数据之后，处理器102执行计算机程序1012时还可以实现以下步骤：

将管道子轮廓数据转化为管道子轮廓图像；

控制通信模块103将管道子轮廓图像发送至接收终端。

可选的，处理器102将管道轮廓子数据转化为管道子轮廓图像之后，处理器102执行计算机程序1012时还可以实现以下步骤：

将当前位置标记在管道子轮廓图像上。

可选的，处理器102将当前位置标记在管道子轮廓图像上之后，处理器102执行计算机程序1012时还可以实现以下步骤：

根据上述多个方向的障碍物的距离信息，计算出当前位置至每个障碍物的距离；

将距离标注在管道子轮廓图像上。

可选的，处理器102执行计算机程序1012时还可以实现以下步骤：

控制通信模块103与无线控制终端建立通讯连接；

控制通信模块103接收无线控制终端发送的移动指令；

其中，对应的接收终端为无线控制终端。

可选的，处理器102通过红外距离传感器104在多个方向发送红外探测信号的方式可以包括：

控制红外距离传感器104按照预设的扫描频率在上述多个方向发送红外探测信号。

可选的，处理器102根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向，控制测绘机器人100沿该移动方向移动的方式可以包括：

根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向与移动速度，控制测绘机器人100沿该移动方向以该移动速度移动；

处理器102通过红外距离传感器104在多个方向发送红外探测信号的方式可以包括：

根据该移动速度，确定红外距离传感器104的扫描频率；

控制红外距离传感器104按照确定的扫描频率在上述多个方向发送红外探测信号。

可选的，红外距离传感器104发射的红外线的扫描方向为分别在垂直于水平面的多个平面内，以红外距离传感器104的红外发射器为中心，按照确定的扫描频率环形扫描。

即，在本发明的具体实施例中，测绘将机器人100的处理器102执行计算机程序1012时实现上述的测绘机器人的控制方法的步骤，从而能够使得测绘机器人100在地形不能确定，信号传输受限制的情况下能够在其他测绘机器人100的支持下深入，且减小更深入的测绘可能会失去与测绘机器人100的通讯的风险，同时测绘数据也能够在其他测绘机器人100的支持下传输到外界。

需要说明的是，由于测绘机器人100的处理器102执行计算机程序1012时实现上述的测绘机器人的控制方法的步骤，因此上述方法的所有实施例均适用于该测绘机器人100，且均能达到相同或相似的有益效果。

此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的测绘机器人的控制方法的步骤。

具体的，计算机程序被处理器执行时可以实现以下步骤：

根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向，控制测绘机器人沿该移动方向移动；

通过红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号，以获取多个方向的障碍物的距离信息，上述多个方向与垂直于该移动方向的平面之间的夹角在预设的角度阈值范围内；

根据测绘机器人的当前位置与上述多个方向的障碍物的距离信息生成管道子轮廓数据；

根据行进中的测绘机器人处于不同的位置所生成的多个管道子轮廓数据，生成被探测管道的管道轮廓数据；

将管道轮廓数据发送至对应的接收终端。

可选的，处理器根据测绘机器人的当前位置与上述多个方向的障碍物的距离信息生成管道子轮廓数据之后，计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤：

将管道子轮廓数据转化为管道子轮廓图像；

将管道子轮廓图像发送至接收终端。

可选的，处理器将管道轮廓子数据转化为管道子轮廓图像之后，计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤：

将当前位置标记在管道子轮廓图像上。

可选的，处理器将当前位置标记在管道子轮廓图像上之后，计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤：

根据上述多个方向的障碍物的距离信息，计算出当前位置至每个障碍物的距离；

将距离标注在管道子轮廓图像上。

可选的，计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤：

与无线控制终端建立通讯连接；

接收无线控制终端发送的移动指令；

其中，对应的接收终端为无线控制终端。

可选的，处理器通过红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号的方式可以包括：

控制红外距离传感器按照预设的扫描频率在上述多个方向发送红外探测信号。

可选的，处理器根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向，控制测绘机器人沿该移动方向移动的方式可以包括：

根据接收到的移动指令，确定移动指令对应的移动方向与移动速度，控制测绘机器人沿该移动方向以该移动速度移动；

处理器通过红外距离传感器在多个方向发送红外探测信号的方式可以包括：

根据该移动速度，确定红外距离传感器的扫描频率；

控制红外距离传感器按照确定的扫描频率在上述多个方向发送红外探测信号。

可选的，红外距离传感器发射的红外线的扫描方向为分别在垂直于水平面的多个平面内，以红外距离传感器的红外发射器为中心，按照确定的扫描频率环形扫描。

即，在本发明的具体实施例中，计算机可读存储介质的计算机程序被处理器执行时实现上述的测绘机器人的控制方法的步骤，从而能够使得测绘机器人在地形不能确定，信号传输受限制的情况下能够在其他测绘机器人的支持下深入，且减小更深入的测绘可能会失去与测绘机器人的通讯的风险，同时测绘数据也能够在其他测绘机器人的支持下传输到外界。

需要说明的是，由于计算机可读存储介质的计算机程序被处理器执行时实现上述的测绘机器人的控制方法的步骤，因此上述方法的所有实施例均适用于该计算机可读存储介质，且均能达到相同或相似的有益效果。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。