[发明专利]一种智能的巡检机器人控制系统

权利要求书

1.一种智能的巡检机器人控制系统，其特征是，包括远程监控模块、数据通信模块和机器人巡检终端，所述机器人巡检终端包括机器人巡检单元和运动控制单元，所述机器人巡检单元用于采集机器人行驶的线路环境信息和待检测设备的图像信息，并将采集得到的线路环境信息和设备的图像信息通过数据通信模块传输至远程监控模块，所述远程监控模块用于对接收到的图像信息进行分析来判断设备的状况，并根据接收到的线路环境信息对巡检机器人的巡检路径进行规划，将规划好的巡检路径通过数据通信模块发送至运动控制单元，所述运动控制单元用于根据接收到的巡检路径生成运动指令控制机器人的运动机构工作，当巡检机器人偏离巡检路径时即通过数据通信模块向远程监控模块发送警报信息。

2.根据权利要求1所述的一种智能的巡检机器人控制系统，其特征是，所述机器人巡检单元采用巡检红外热成像仪、可见光摄像仪和夜视辅助系统对待检测设备进行图像采集。

3.根据权利要求2所述的一种智能的巡检机器人控制系统，其特征是，所述远程监控模块包括图像分析单元和巡检路径规划单元，所述图像分析单元用于对接收到的图像信息进行分析，从而判断设备的好坏，所述巡检路径规划单元用于根据接收到的线路环境信息对巡检机器人的巡检路径进行规划，并将规划好的巡检路径发送至运动控制单元。

4.根据权利要求3所述的一种智能的巡检机器人控制系统，其特征是，所述巡检路径规划单元采用蚁群算法对机器人的巡检路径进行规划，设蚂蚁k在觅食过程中，从节点i选择下一个节点j的概率为则的计算公式为：

式中，j∈allowed_k表示下一时刻蚂蚁k从当前节点i可选择的路径点集合，τ_i，j(t)表示t时刻节点i和节点j之间路径上信息素的量，τ_i，r(t)表示t时刻节点i和节点r之间路径上信息素的量，δ_j(t)表示节点j可选择的路径数占总的路径数的比值，δ_r(t)表示节点r可选择的路径数占总的路径数的比值，α、β和γ分别表示各项对概率的影响程度，η_i，j(t)表示在t时刻从节点i选择下一个节点j的期望程度，η_i，r(t)表示在t时刻从节点i选择下一个节点r的期望程度，本发明提出一种新的η_i，j(t)的计算方法，具体为：

式中，l_i，j表示节点i和节点j之间路径的长度，l_j，g表示节点i和目标点g之间路径的长度。

5.根据权利要求4所述的一种智能的巡检机器人控制系统，其特征是，所述巡检路径规划单元采用蚁群算法对巡检机器人的巡检路径进行规划，在蚂蚁完成一次循环后，会产生一个当前循环内的最优解l_b与最差解l_w，利用当前的最优解和最差解对蚁群算法的全局信息素进行更新，具体为：

τ_i，j(t+1)＝ρτ_i，j(t)+Δτ_i，j

式中，τ_i，j(t+1)为t+1时刻节点i和节点j之间路径上信息素的量，ρ为信息素残留因子，τ_i，j(t)为t时刻节点i和节点j之间路径上信息素的量，Δτ_i，j为蚂蚁残留在节点i和节点j之间路径上信息素的量，为系数，l_i，j为节点i和节点j之间路径的长度。