本发明属于工业自动化领域,涉及巡检机器人技术,具体是一种基于巡检信息的巡检机器人控制系统。
背景技术:
1、巡检机器人是一种能够自主移动并执行巡检任务的机器人,它通常配备有各种传感器,如激光测距仪、激光雷达等,巡检机器人可以在工厂、仓库、建筑物等各种场所进行巡检,执行诸如设备运行状态监测、安全检查、环境监测等任务。通过巡检机器人,可以提高巡检效率、降低人工成本,并且能够在危险或难以到达的环境中执行巡检任务。
2、现有的巡检机器人控制系统存在以下缺陷:
3、1、现有的巡检机器人控制系统在同时对多个巡检点进行巡视时,通常按照既定的静态巡检顺序进行按部就班地巡查,不能充分考虑到巡检过程出现的异常情况来对目标巡检点进行确定;
4、2、现有的巡检机器人在具体巡检的过程,无法通过改变自身的巡检速度来利用最佳避障区域对动态障碍物进行避让,导致在与动态障碍物相向移动时,容易发生碰撞,存在一定的安全隐患。
5、为此,我们提出一种基于巡检信息的巡检机器人控制系统。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种基于巡检信息的巡检机器人控制系统,本发明基于获取巡检点对应的巡检点位置数据、工作故障比、巡检时间间隔系数以及电力规模参考数值,得到巡检基础数据,根据巡检点对应的工作故障比、巡检时间间隔系数以及电力规模参考系数通过计算得到巡检点优先级参考系数,根据巡检点优先级参考系数对巡检点进行排序,得到第一优先级巡检点至第n优先级巡检点,根据第一优先级巡检点至第n优先级巡检点的位置数据和巡检机器人当前位置数据得到第一巡检距离至第n巡检距离以及第一巡检路线至第n巡检路线,并分别对第一巡检路线至第n巡检路线进行路线复杂性分析,得到机器人巡检分级数据,根据机器人巡检分级数据对目标巡检点进行确定,针对目标巡检点制定智能避障策略。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案进行实现,一种基于巡检信息的巡检机器人控制系统各模块具体工作过程如下:
3、巡检信息模块:用于获取巡检基础数据;
4、巡检点模块:根据巡检基础数据获取巡检点优先级数据;
5、机器人模块:根据巡检基础数据和巡检点优先级数据获取巡检距离数据;
6、巡检控制模块:根据巡检距离数据确定目标巡检点,并针对目标巡检点制定智能避障策略。
7、进一步地,所述巡检信息模块获取巡检基础数据,具体如下:
8、获取巡检点的位置数据,并将其标记为巡检点位置数据;
9、对不同巡检点对应的历史巡检记录进行获取,通过历史巡检记录分别获取巡检点在一个历史巡检周期内累计出现故障的次数,将其标记为巡检点历史故障次数;
10、分别获取巡检点对应的累计工作时长,将巡检点历史故障次数和累计工作时长通过计算得到巡检点对应的工作故障比;
11、获取巡检时间间隔系数;
12、通过智能电表获取巡检点对应的变压器容量和变压器数量;
13、将变压器容量和变压器数量通过计算得到巡检点对应的电力规模参考数值;
14、重复上述过程,分别获取每一个巡检点对应的巡检点位置数据、工作故障比、巡检时间间隔系数以及电力规模参考数值定义为巡检基础数据。
15、进一步地,所述巡检信息模块对巡检时间间隔系数进行获取,具体如下:
16、获取巡检点上次巡检对应的时间数值,将其标记为第一时间数值,获取当前时间点对应的时间数值,将其标记为第二时间数值,获取第一时间数值和第二时间数值的差值,并将其标记为当前巡检点对应的巡检间隔时长;
17、获取巡检点对应的常规间隔时长,将巡检间隔时长和常规间隔时长通过计算得到巡检时间间隔系数。
18、进一步地,所述巡检点模块根据巡检基础数据获取巡检点优先级数据,具体如下:
19、获取巡检基础数据,根据巡检基础数据获取工作故障比、巡检时间间隔系数以及电力规模参考数值;
20、将工作故障比、巡检时间间隔系数以及电力规模参考数值通过计算得到巡检点优先级参考系数;
21、分别获取每一个巡检点对应的巡检点优先级参考系数,并对获取到的巡检点优先级系数进行降序排列,得到优先级排序队列;
22、将优先级排序队列排名第一的巡检点标记为第一优先级巡检点,将优先级排序队列排名第二的巡检点标记为第二优先级巡检点,将优先级排序队列排名第三的巡检点标记为第三优先级巡检点……将优先级排序队列排名第n的巡检点标记为第n优先级巡检点;
23、将第一优先级巡检点至第n优先级巡检点对应的巡检点优先级参考系数以及排列顺序标记为巡检点优先级数据。
24、进一步地,所述机器人模块根据巡检基础数据获取巡检距离数据,具体如下:
25、获取巡检基础数据和巡检点优先级数据,根据巡检基础数据和巡检点优先级数据获取第一优先级巡检点位置数据至第n优先级巡检点位置数据;
26、巡检机器人获取当前所处的位置数据,将其标记为巡检机器人当前位置数据;
27、根据第一优先级巡检点位置数据至第n优先级巡检点位置数据和巡检机器人当前位置数据获取巡检机器人到第一优先级巡检点至第n优先级巡检点的单向巡检距离和巡检线路,得到第一巡检距离至第n巡检距离以及第一巡检路线至第n巡检路线;
28、对第一巡检路线进行路线复杂性分析;
29、重复对第一巡检路线进行路线复杂性分析的过程,分别获取第二巡检距离至第n巡检距离对应的加权单向巡检距离,将第一巡检距离至第巡检距离对应的加权单向巡检距离分别标记为第一加权单向巡检距离至第n加权单向巡检距离;
30、将巡检机器人当前续航里程、第一巡检路线至第n巡检路线、第一加权单向巡检距离至第n加权单向巡检距离定义为巡检距离数据。
31、进一步地,所述机器人模块对第一巡检路线进行路线复杂性分析,具体如下:
32、在第一巡检路线选取m个特征点作为路线特征点;
33、获取第一巡检路线对应的道路车流系数和路面起伏系数;
34、将道路车流系数和路面起伏系数通过计算得到第一巡检路线对应的路面复杂性参考系数;
35、将第一巡检距离和路面复杂性参考系数通过计算得到第一巡检距离对应的加权单向巡检距离。
36、进一步地,所述机器人模块对道路车流系数和路面起伏系数进行获取,具体如下:
37、通过气压高度计分别获取每一个路线特征点的海拔值,将其分别标记为第一海拔值至第m海拔值;
38、将第一巡检路线中的路第一海拔值至第m海拔值以及第一巡检距离通过计算得到第一巡检路线对应的路面起伏系数;
39、通过激光测距仪获取每一个路线特征点对应的路面宽度数值,将其分别标记为第一路面宽度值至第m路面宽度值,计算第一路面宽度值至第m路面宽度值的平均值,并将其标记为路面宽度平均值;
40、在第一巡检路线中设置第一车辆监测点,获取单个监测时刻内通过第一车辆监测点的车辆数量数值,将其标记为车辆数量值;
41、将路面宽度平均值和车流数量值通过计算得到第一巡检路线对应的道路车流系数。
42、进一步地,所述巡检控制模块根据巡检距离数据确定目标巡检点,并针对目标巡检点制定智能避障策略;
43、巡检控制模块包括巡检引导单元和智能避障单元;
44、巡检引导单元对目标巡检点进行确定;
45、智能避障单元针对目标巡检点制定智能避障策略;
46、所述巡检引导单元对目标巡检点进行确定,具体如下:
47、获取巡检机器人当前续航里程、第一加权单向巡检距离至第n加权单向巡检距离;
48、分别将第一加权单向巡检距离至第n加权单向巡检距离与巡检机器人当前续航里程进行数值比对,得到机器人巡检分级数据;
49、数值比对过程,具体如下:
50、当单向巡检距离大于巡检机器人当前续航里程,判断为第一巡检分级区间;
51、当单向巡检距离小于等于巡检机器人当前续航里程,判断为第二巡检分级区间;
52、获取第二巡检分级区间对应的巡检点组成的巡检点优先级数据,将其标记为第二巡检点优先级数据;
53、获取第二巡检点优先级数据中排名第一的巡检点作为目标巡检点。
54、进一步地,所述智能避障单元针对目标巡检点制定智能避障策略,具体如下:
55、根据巡检距离数据获取目标巡检点对应的巡检路线,将其标记为目标巡检路线,通过第一激光测距仪实时获取目标巡检路线对应的路面宽度数值;
56、并对路面宽度数值进行数值比对,在探测范围内路面宽度数值最大的路面标记为最佳避障区域,将巡检机器人速度调节至第一速度数值,使巡检机器人在最佳避障区域对障碍物进行躲避。
57、进一步地,所述智能避障单元对第一速度数值进行获取,具体如下:
58、通过第一激光雷达对障碍物运行速度进行获取,并将标记为第二速度数值;
59、通过第三激光测距仪获取最佳避障区域与巡检机器人的距离数值,将其标记为第一距离数值;
60、通过第二激光测距仪获取障碍物与最佳避障区域的距离数值,将其标记为第二距离数值;
61、将第二速度数值、第一距离数值以及第二距离数值通过计算得到第一速度数值。
62、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
63、1、本发明通过获取不同巡检点对应的巡检点优先级参考系数对巡检点进行排序,并结合巡检点对应的巡检距离对目标巡检点进行确定,保证了巡检机器人工作控制的灵活性与科学性;
64、2、本发明通过对目标巡检点进行分析,通过改变巡检机器人的巡检速度利用最佳避障区域对动态障碍物进行避让,提高了巡检机器人的工作安全性。