本發(fā)明涉及一種巡檢機(jī)器人路徑優(yōu)化方法，尤其涉及一種基于3d實(shí)景地圖和uwb定位技術(shù)的巡檢機(jī)器人路徑優(yōu)化方法，屬于機(jī)器人避障路線選擇優(yōu)化控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)下變電站智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)已經(jīng)開始實(shí)際應(yīng)用于中國各省市的電力生產(chǎn)過程中，但在實(shí)際應(yīng)用中機(jī)器人無法在變電站主控室進(jìn)行自動(dòng)巡檢。其原因是目前常用的變電站巡檢機(jī)器人地圖及路徑控制系統(tǒng)均無法實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整，以適應(yīng)巡檢機(jī)器人作業(yè)場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)變更。
有鑒于此，有必要提供一種基于3d實(shí)景地圖和uwb定位技術(shù)的巡檢機(jī)器人路徑優(yōu)化方法，以解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于3d實(shí)景地圖和uwb(超寬帶技術(shù))定位技術(shù)的巡檢機(jī)器人路徑優(yōu)化方法，根據(jù)變電站主控室二維定位坐標(biāo)系統(tǒng)，同時(shí)結(jié)合變電站主控室智能巡檢機(jī)器人障礙檢測(cè)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)比對(duì)上述二個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)計(jì)算并優(yōu)化機(jī)器人的行進(jìn)路徑，從而動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的適應(yīng)機(jī)器人周邊作業(yè)環(huán)境的改變。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：基于3d實(shí)景地圖和uwb定位技術(shù)的巡檢機(jī)器人路徑優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟1：構(gòu)建變電站主控室實(shí)景3d地圖，同時(shí)定義一個(gè)二維坐標(biāo)系，標(biāo)定實(shí)景3d地圖中各個(gè)物體的坐標(biāo)點(diǎn)；
步驟2：基于uwb定位技術(shù)構(gòu)成的變電站主控室二維定位坐標(biāo)系統(tǒng)，其在3d實(shí)景地圖的基礎(chǔ)上，疊加一個(gè)基于uwb定位技術(shù)構(gòu)成的變電站主控室二維定位坐標(biāo)系統(tǒng)，并讓其坐標(biāo)原點(diǎn)和變電站主控室實(shí)景3d地圖坐標(biāo)系原點(diǎn)同步；
步驟3：通過機(jī)器人自身攜帶的障礙檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和發(fā)現(xiàn)機(jī)器人作業(yè)環(huán)境中動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的障礙物，測(cè)量出障礙物到機(jī)器人的距離和方位；
步驟4：通過機(jī)器人行進(jìn)蔽障及路徑優(yōu)化系統(tǒng)模塊，該系統(tǒng)模塊根據(jù)機(jī)器人障礙檢測(cè)系統(tǒng)反饋的機(jī)器人作業(yè)環(huán)境中動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的障礙物信息，包括障礙物離機(jī)器人的距離方位，以及機(jī)器人在變電站主控室二維定位坐標(biāo)系中的當(dāng)前坐標(biāo)和姿態(tài)，在3d實(shí)景地圖上標(biāo)記出機(jī)器人的位置信息點(diǎn)；該系統(tǒng)模塊通過比對(duì)機(jī)器人反饋障礙物信息，該系統(tǒng)模塊首先判斷該障礙物是固有的還是新增加的；如是固有的就按照原預(yù)設(shè)的路徑調(diào)整機(jī)器人的行進(jìn)方向按原路徑巡檢，如果是新增加的系統(tǒng)就根據(jù)機(jī)器人在3d實(shí)景地圖的位置信息點(diǎn)查找周圍環(huán)境信息，計(jì)算可行的新的路徑避開障礙物，并計(jì)算新的路徑到達(dá)下一個(gè)機(jī)器人巡檢點(diǎn)的路徑開銷優(yōu)化機(jī)器人的路徑。
進(jìn)一步地，步驟4中所述的姿態(tài)是機(jī)器人正面所對(duì)的方向角度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：解決了變電站巡檢機(jī)器人無法針對(duì)變電站主控室環(huán)境多變的特點(diǎn)，實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整其作業(yè)路徑，動(dòng)態(tài)適應(yīng)巡檢機(jī)器人作業(yè)場(chǎng)景的變更的問題。本發(fā)明可基于3d實(shí)景地圖和uwb(超寬帶技術(shù))定位技術(shù)構(gòu)成變電站主控室二維定位坐標(biāo)系統(tǒng)，并同巡檢機(jī)器人的障礙檢測(cè)系統(tǒng)和變電站主控室二維定位坐標(biāo)系進(jìn)行比對(duì)，優(yōu)化行進(jìn)路徑選擇避障路線。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣在
本技術(shù)：
所列權(quán)利要求書限定范圍之內(nèi)。
本發(fā)明提供的基于3d實(shí)景地圖和uwb定位技術(shù)的巡檢機(jī)器人路徑優(yōu)化方法，該方法可以在變電站主控室3d實(shí)景地圖的基礎(chǔ)上疊加基于uwb(超寬帶技術(shù))定位技術(shù)，構(gòu)成變電站主控室二維定位坐標(biāo)系統(tǒng)，根據(jù)變電站主控室二維定位坐標(biāo)系統(tǒng)，同時(shí)結(jié)合變電站主控室智能巡檢機(jī)器人障礙檢測(cè)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)比對(duì)上述二個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)計(jì)算并優(yōu)化機(jī)器人的行進(jìn)路徑，從而動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的適應(yīng)機(jī)器人周邊作業(yè)環(huán)境的改變。
基于3d實(shí)景地圖和uwb定位技術(shù)的巡檢機(jī)器人路徑優(yōu)化方法，包括如下步驟：
步驟1：構(gòu)建變電站主控室實(shí)景3d地圖，同時(shí)定義一個(gè)二維坐標(biāo)系，標(biāo)定實(shí)景3d地圖中各個(gè)物體的坐標(biāo)點(diǎn)。
步驟2：基于uwb(超寬帶技術(shù))定位技術(shù)構(gòu)成的變電站主控室二維定位坐標(biāo)系統(tǒng)，其在3d實(shí)景地圖的基礎(chǔ)上，疊加一個(gè)基于uwb(超寬帶技術(shù))定位技術(shù)構(gòu)成變電站主控室二維定位坐標(biāo)系統(tǒng)。并讓其坐標(biāo)原點(diǎn)和變電站主控室實(shí)景3d地圖坐標(biāo)系原點(diǎn)同步。
步驟3：通過機(jī)器人自身攜帶的障礙檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和發(fā)現(xiàn)機(jī)器人作業(yè)環(huán)境中動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的障礙物，測(cè)量出障礙物到機(jī)器人的距離和方位(角度)。
步驟4：通過機(jī)器人行進(jìn)蔽障及路徑優(yōu)化系統(tǒng)模塊，該系統(tǒng)模塊根據(jù)機(jī)器人障礙檢測(cè)系統(tǒng)反饋的機(jī)器人作業(yè)環(huán)境中動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的障礙物信息，包括障礙物離機(jī)器人的距離方位(角度)，以及機(jī)器人在變電站主控室二維定位坐標(biāo)系中的當(dāng)前坐標(biāo)和姿態(tài)(機(jī)器人正面所對(duì)的方向角度)，在3d實(shí)景地圖上標(biāo)記出機(jī)器人的位置信息點(diǎn)。通過比對(duì)機(jī)器人反饋障礙物信息，系統(tǒng)首先判斷該障礙物是固有的還是新增加的。如是固有的就按照原預(yù)設(shè)的路徑調(diào)整機(jī)器人的行進(jìn)方向按原路徑巡檢，如果是新增加的系統(tǒng)就根據(jù)機(jī)器人在3d實(shí)景地圖的位置信息點(diǎn)查找周圍環(huán)境信息，計(jì)算可行的新的路徑避開障礙物，并計(jì)算新的路徑到達(dá)下一個(gè)機(jī)器人巡檢點(diǎn)的路徑開銷優(yōu)化機(jī)器人的路徑。
本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。