[发明专利]一种巡检路径规划方法和巡检机器人

说明书

本申请适用于路径规划技术领域，提供了一种巡检路径规划方法和巡检机器人。方法包括：获取巡检场景地图；提取巡检场景地图中的必经边两端的端点作为必经点；若与任一必经点相连的必经边数量大于1，则为该必经点创建数量等于相连的必经边数量的虚拟点，形成虚拟地图；将虚拟地图作为旅行商问题进行求解获得最优路线；将最优路线上的虚拟点还原为相应的必经点，得到必经路径。通过获取巡检场景地图上的必经边，并根据与必经点相连的必经边数量创建出相应数量的虚拟点，使巡检场景地图满足旅行商问题的求解要求；以此求解得到的最优巡检路径能避免遗漏必须巡检的位置，也能减少路径的重复巡检，有利于提高巡检机器人的巡检效率。

技术领域

本申请属于路径规划技术领域，尤其涉及一种巡检路径规划方法和巡检机器人。

背景技术

当前采用巡检机器人代替人工对变电站等电力场所进行巡检是智能电网发展的主要体现之一。巡检机器人具有高可靠性、高安全性和高巡检效率等特点，其中巡检效率是体现巡检机器人巡检能力的重要指标，巡检机器人的巡检路径规划是决定巡检机器人巡检效率的主要因素。

旅行推销员问题(Travelling salesman problem，简称TSP，也称作旅行商问题)是这样一个问题：给定一系列城市和每对城市之间的距离，求解访问每一座城市一次并回到起始城市的最短回路。将巡检路径规划当作TSP问题进行求解，可得到访问每个巡检点且路径最短的最优解。但是，TSP问题求解时，要求所有的点在路径中只能出现一次。而在实际应用中，由于巡检场景十分复杂，当与某点相连的路径数量大于2时，该点经过的次数必定大于一次，即巡检场景通常不符合TSP问题模型的要求，这就造成了TSP问题求解在巡检路径规划上应用的矛盾。

发明内容

本申请实施例提供了一种巡检路径规划方法和巡检机器人，可以将巡检机器人路径规划转换为旅行商问题，求解出最优路径规划方案，提高巡检机器人的巡检效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种巡检路径规划方法，包括：

获取巡检场景地图；

提取巡检场景地图中的必经边两端的端点作为必经点，形成必经地图；

若与任一必经点相连的必经边数量大于1，则为该必经点创建数量等于相连的必经边数量的虚拟点，形成虚拟地图；

将所述虚拟地图作为旅行商问题进行求解，获得最优路线；

将所述最优路线上的所述虚拟点还原为相应的必经点，得到必经路径。

其中，所述获取巡检场景地图之后，还包括：

将所述巡检场景地图保存为邻接表，所述邻接表包括所述巡检场景地图中的点、点之间的边、边的权值和边的必经属性。

进一步的，形成虚拟地图之后，还包括：

根据所述邻接表计算虚拟地图中任意两个必经点的最短距离，并记录所述最短距离对应的最短路径；

根据所述虚拟地图中的必经点及所述最短距离构建代价矩阵。

其中，所述得到必经路径之后，包括：

若所述必经路径中相邻两个必经点非直接相连，则将所述代价矩阵中所述相邻两个必经点的最短距离对应的最短路径作为连接路径，插入到所述相邻两个必经点之间，得到实际巡检路线。

作为一种可能的实现方式，获取巡检场景地图之后，还包括：

将所述巡检场景地图中具有唯一路线的支路的子节点去除；

若所述支路的子节点包括起点，则将所述支路的根节点设置为新起点；

若所述支路的子节点包括终点，则将所述支路的根节点设置为新终点；