[发明专利]一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法

说明书

发明创造提供了一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法，包括如下步骤：巡检机器人在待巡检区域内行走，获取离线数据信息，完成预作业；正式作业，巡检机器人从起始点出发到达离线最佳巡检点的过程中，根据巡检机器人与待检仪表的动态位置关系，实时调整巡检机器人上云台摄像机位姿，通过摄像机锁定待检仪表不断拍照并识别；识别成功后，机器人向下一巡检点运动；若识别失败，则巡检机器人在离线最佳巡检点停驻识别。本发明通过构建巡检机器人与待检仪表的动态几何关系，可使摄像机迅速锁定并识别待检仪表，提升了巡检机器人图像锁定及识别的效率和准确率。

技术领域

本发明创造属于机器人路径规划领域，尤其是涉及一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法。

背景技术

目前大部分巡检机器人巡检的方式为到达巡检点后停驻巡检的方式，在巡检大量仪表的时候，对于每台待检仪表都需重复此动作，导致巡检方式效率过于低下。本专利根据巡检机器人与每个待检仪表的相对位置关系，保持机器人云台摄像机实时动态调整其位姿，进行图像拍摄及识别，极大的提高了机器人巡检效率。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法，以解决现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法，包括如下步骤：

(1)巡检机器人在待巡检区域内行走，获取离线数据信息，完成预作业；

(2)正式作业，巡检机器人出发，根据巡检机器人与待检仪表的动态位置关系，实时计算并调整巡检机器人的目标位姿；

(3)在到达离线最佳巡检点之前，巡检机器人不断进行图像拍摄及识别；

(4)若有1幅以上图像识别成功，则以到达离线最佳巡检点前最近的一次识别结果为待检仪表的正确结果，机器人在本巡检点不停驻，继续向前移动；若识别失败，则巡检机器人在离线最佳巡检点停驻，按照该巡检点的离线数据信息，重新调整云台摄像机拍摄角度，进行待检仪表的图像拍摄及识别，直到识别成功或人工介入；

(5)机器人向下一巡检点移动，继续执行步骤(2)～(4)。

进一步，步骤(1)所述的离线数据信息包括最佳巡检点信息以及待检仪表的位置信息。

进一步，步骤(1)所述的离线数据信息的获取方法，包括如下步骤：

(11)通过人工遥控示教巡检机器人在待巡检区域内行走，通过巡检机器人的二维激光雷达扫描待检区域，采集原始数据，构建巡检区域的二维地图；

(12)人工遥控示教及记录巡检机器人的巡检路径、每个待检仪表对应的最佳巡检点信息以及在最佳巡检点拍摄的模板图像信息；

(13)根据步骤(12)获取的最佳巡检点信息以及在最佳巡检点拍摄的模板图像信息，计算待检仪表的位置信息；

(14)输出待检仪表的位置信息。

进一步，步骤(12)所述的最佳巡检点信息包括最佳巡检点位置信息、巡检机器人在最佳巡检点上拍摄图像时的位姿信息，即云台摄像机位置坐标(x，y，h)、底盘角度θ以及云台的旋转角和俯仰角度γ；

所述的模板图像信息包括巡检机器人在最佳巡检点上，拍摄仪表图像的焦距、图像像元尺寸及像素个数。

进一步，步骤(13)所述待检仪表的位置信息的获得方法，包括如下步骤：

(131)计算云台摄像机到巡检点仪表的距离d；

(132)以云台摄像机所在的X-Y平面为基底，建立三维直角坐标系，获得云台摄像机坐标、仪表在云台摄像机所在的X-Y平面上的投影坐标；