本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，具體而言，涉及一種行走控制系統(tǒng)及方法與有軌巡檢機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展鐵路行業(yè)發(fā)展迅猛，隨之而來的是鐵路越來越長，鐵路軌道巡檢的工作量也越來越大，為了及時排除故障隱患，需要定期對軌道交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行安全檢查，目前，這樣的檢查任務(wù)以人工靜態(tài)檢查為主，方法雖然簡單易行，但其存在檢查速度慢、占用線路時間長、工作效率低等問題，還必須為軌道交通運(yùn)行預(yù)留相應(yīng)的天窗期，影響軌道交通運(yùn)營的效率。

2、為了解放人力，降低人工檢測成本，可以使用巡檢機(jī)器人來進(jìn)行軌道巡檢。但如何保障巡檢機(jī)器人的安全運(yùn)行，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員所關(guān)注的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種行走控制系統(tǒng)及方法與有軌巡檢機(jī)器人，以至少部分改善上述問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種行走控制系統(tǒng)，所述行走控制系統(tǒng)部署于有軌巡檢機(jī)器人，所述行走控制系統(tǒng)包括第一控制單元、驅(qū)動單元以及信息采集單元，所述第一控制單元分別與所述驅(qū)動單元和所述信息采集單元連接；

4、所述信息采集單元用于定位所述有軌巡檢機(jī)器人的當(dāng)前位置，并將所述當(dāng)前位置傳輸給所述第一控制單元；

5、在執(zhí)行巡檢指令時，所述第一控制單元用于按照所述當(dāng)前位置對應(yīng)的目標(biāo)速度向所述驅(qū)動單元發(fā)送對應(yīng)的目標(biāo)控制指令，以使所述驅(qū)動單元驅(qū)動所述有軌巡檢機(jī)器人按照所述目標(biāo)速度移動；

6、其中，所述巡檢指令包括巡檢路徑，所述巡檢路徑包括多段子路徑，相鄰的兩段子路徑對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)行駛速度不同，所述目標(biāo)速度為當(dāng)前子路徑對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)行駛速度，所述當(dāng)前子路徑為所述當(dāng)前位置所屬的子路徑。

7、可選地，所述信息采集單元包括里程計(jì)和非易失性存儲器，所述第一控制單元分別與所述里程計(jì)和所述非易失性存儲器連接；

8、所述里程計(jì)用于記錄已行駛里程信息，其中，所述已行駛里程信息表示所述有軌巡檢機(jī)器人從起點(diǎn)處移動至所述當(dāng)前位置對應(yīng)的里程信息；

9、所述第一控制單元用于按照預(yù)設(shè)時間間隔將所述里程計(jì)中的已行駛里程信息寫入所述非易失性存儲器。

10、可選地，所述信息采集單元還用于采集所述巡檢路徑上的障礙物信息，并將所述障礙物信息傳輸給所述第一控制單元，其中，所述障礙物信息包括位于所述有軌巡檢機(jī)器人前方的障礙物到所述有軌巡檢機(jī)器人的距離信息；

11、在執(zhí)行巡檢指令時，所述第一控制單元用于在確定第一預(yù)設(shè)距離處存在障礙物時，向所述驅(qū)動單元發(fā)送對應(yīng)的安全控制指令，以使所述驅(qū)動單元驅(qū)動所述有軌巡檢機(jī)器人按照安全速度移動，其中，所述安全速度小于任一段子路徑所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)行駛速度；

12、所述第一控制單元還用于在確定第二預(yù)設(shè)距離處存在障礙物時，向所述驅(qū)動單元發(fā)送對應(yīng)的停止移動指令，以使所述驅(qū)動單元停止驅(qū)動所述有軌巡檢機(jī)器人移動，其中，所述第二預(yù)設(shè)距離小于所述第一預(yù)設(shè)距離。

13、可選地，所述信息采集單元包括部署于所述有軌巡檢機(jī)器人的前進(jìn)方向一側(cè)的距離探測器，所述距離探測器用于采集所述有軌巡檢機(jī)器人前方的障礙物到所述有軌巡檢機(jī)器人的距離信息。

14、可選地，所述距離探測器采用超聲探測器、紅外距離傳感器以及測距雷達(dá)中的任一種。

15、可選地，所述信息采集單元還包括姿態(tài)傳感器，所述姿態(tài)傳感器與所述第一控制單元連接；

16、所述姿態(tài)傳感器用于采集所述有軌巡檢機(jī)器人的姿態(tài)信息，并將采集到的姿態(tài)信息傳輸給所述第一控制單元；

17、在執(zhí)行路況建模指令時，所述第一控制單元用于向所述驅(qū)動單元發(fā)送對應(yīng)的建模控制指令，以使所述驅(qū)動單元驅(qū)動所述有軌巡檢機(jī)器人按照所述建?？刂浦噶顚?yīng)的速度移動；

18、所述第一控制單元用于采集目標(biāo)里程數(shù)據(jù)和目標(biāo)姿態(tài)數(shù)據(jù)，其中，所述目標(biāo)里程數(shù)據(jù)包括在所述有軌巡檢機(jī)器人按照所述建模控制指令對應(yīng)的速度移動的過程中里程計(jì)采集到的里程信息，所述目標(biāo)姿態(tài)數(shù)據(jù)包括在所述有軌巡檢機(jī)器人按照所述建?？刂浦噶顚?yīng)的速度移動的過程中所述姿態(tài)傳感器采集到的姿態(tài)信息；

19、所述第一控制單元用于根據(jù)所述目標(biāo)里程數(shù)據(jù)和所述目標(biāo)姿態(tài)數(shù)據(jù)對所述有軌巡檢機(jī)器人的行駛軌道進(jìn)行建模，以確定軌道路況模型，其中，所述軌道路況模型包括各段子路徑的軌道類型，所述軌道類型為彎道、上坡道、下坡道以及直行道中的任一種。

20、可選地，所述第一控制單元用于所述目標(biāo)里程數(shù)據(jù)和所述目標(biāo)姿態(tài)確定各段子路徑的軌道類型，進(jìn)而確定軌道路況模型。

21、可選地，所述姿態(tài)傳感器采用陀螺儀。

22、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種行走控制方法，應(yīng)用于上述行走控制系統(tǒng)中的第一控制單元，所述方法包括：

23、在執(zhí)行巡檢指令時，根據(jù)有軌巡檢機(jī)器人的當(dāng)前位置確定目標(biāo)速度；

24、按照當(dāng)所述目標(biāo)速度向驅(qū)動單元發(fā)送對應(yīng)的目標(biāo)控制指令，以使所述驅(qū)動單元驅(qū)動所述有軌巡檢機(jī)器人按照所述目標(biāo)速度移動；

25、其中，所述巡檢指令包括巡檢路徑，所述巡檢路徑包括多段子路徑，相鄰的兩段子路徑對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)行駛速度不同，所述目標(biāo)速度為當(dāng)前子路徑對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)行駛速度，所述當(dāng)前子路徑為所述當(dāng)前位置所屬的子路徑。

26、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種有軌巡檢機(jī)器人，包括上述的行走控制系統(tǒng)。

27、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種行走控制系統(tǒng)及方法與有軌巡檢機(jī)器人，行走控制系統(tǒng)部署于有軌巡檢機(jī)器人，行走控制系統(tǒng)包括第一控制單元、驅(qū)動單元以及信息采集單元，第一控制單元分別與驅(qū)動單元和信息采集單元連接；信息采集單元用于定位有軌巡檢機(jī)器人的當(dāng)前位置，并將當(dāng)前位置傳輸給第一控制單元；在執(zhí)行巡檢指令時，第一控制單元用于按照當(dāng)前位置對應(yīng)的目標(biāo)速度向驅(qū)動單元發(fā)送對應(yīng)的目標(biāo)控制指令，以使驅(qū)動單元驅(qū)動有軌巡檢機(jī)器人按照目標(biāo)速度移動；其中，巡檢指令包括巡檢路徑，巡檢路徑包括多段子路徑，相鄰的兩段子路徑對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)行駛速度不同，目標(biāo)速度為當(dāng)前子路徑對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)行駛速度，當(dāng)前子路徑為當(dāng)前位置所屬的子路徑?；谟熊壯矙z機(jī)器人當(dāng)前所在的子路徑靈活調(diào)整行駛速度，可以保障機(jī)器人執(zhí)行巡檢任務(wù)的安全性和可靠性，有利于巡檢任務(wù)的高效完成。

28、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

技術(shù)特征：

1.一種行走控制系統(tǒng)，其特征在于，所述行走控制系統(tǒng)部署于有軌巡檢機(jī)器人，所述行走控制系統(tǒng)包括第一控制單元、驅(qū)動單元以及信息采集單元，所述第一控制單元分別與所述驅(qū)動單元和所述信息采集單元連接；

2.如權(quán)利要求1所述的行走控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集單元包括里程計(jì)和非易失性存儲器，所述第一控制單元分別與所述里程計(jì)和所述非易失性存儲器連接；

3.如權(quán)利要求1所述的行走控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集單元還用于采集所述巡檢路徑上的障礙物信息，并將所述障礙物信息傳輸給所述第一控制單元，其中，所述障礙物信息包括位于所述有軌巡檢機(jī)器人前方的障礙物到所述有軌巡檢機(jī)器人的距離信息；

4.如權(quán)利要求3所述的行走控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集單元包括部署于所述有軌巡檢機(jī)器人的前進(jìn)方向一側(cè)的距離探測器，所述距離探測器用于采集所述有軌巡檢機(jī)器人前方的障礙物到所述有軌巡檢機(jī)器人的距離信息。

5.如權(quán)利要求4所述的行走控制系統(tǒng)，其特征在于，所述距離探測器采用超聲探測器、紅外距離傳感器以及測距雷達(dá)中的任一種。

6.如權(quán)利要求2所述的行走控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集單元還包括姿態(tài)傳感器，所述姿態(tài)傳感器與所述第一控制單元連接；

7.如權(quán)利要求6所述的行走控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制單元用于所述目標(biāo)里程數(shù)據(jù)和所述目標(biāo)姿態(tài)確定各段子路徑的軌道類型，進(jìn)而確定軌道路況模型。

8.如權(quán)利要求6所述的行走控制系統(tǒng)，其特征在于，所述姿態(tài)傳感器采用陀螺儀。

9.一種行走控制方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述行走控制系統(tǒng)中的第一控制單元，所述方法包括：

10.一種有軌巡檢機(jī)器人，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的行走控制系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種行走控制系統(tǒng)及方法與有軌巡檢機(jī)器人，行走控制系統(tǒng)部署于有軌巡檢機(jī)器人，行走控制系統(tǒng)包括第一控制單元、驅(qū)動單元以及信息采集單元，第一控制單元分別與驅(qū)動單元和信息采集單元連接；信息采集單元用于定位有軌巡檢機(jī)器人的當(dāng)前位置，并將當(dāng)前位置傳輸給第一控制單元；在執(zhí)行巡檢指令時，第一控制單元用于按照當(dāng)前位置對應(yīng)的目標(biāo)速度向驅(qū)動單元發(fā)送對應(yīng)的目標(biāo)控制指令，以使驅(qū)動單元驅(qū)動有軌巡檢機(jī)器人按照目標(biāo)速度移動。基于有軌巡檢機(jī)器人當(dāng)前所在的子路徑靈活調(diào)整行駛速度，可以保障機(jī)器人執(zhí)行巡檢任務(wù)的安全性和可靠性，有利于巡檢任務(wù)的高效完成。

技術(shù)研發(fā)人員：李非凡,魯超軍,劉剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽容知日新科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2