[发明专利]一种通过激光测距仪完成变电站机器人绕障的方法

说明书

本发明公开了一种通过激光测距仪完成变电站机器人绕障的方法，使用激光测距仪判断机器人运行工况的方法；通过激光测距仪来测量机器人运行道路的工况，进一步判断机器人是否具备在原地绕开障碍的能力；解决了变电站智能巡检机器人在运行过程中遇到障碍后无法继续前进的问题；保障了机器人长期稳定运行，且元器件较为简单，对机器人的图像运算能力较低，大大降低了产品成本。

技术领域

本发明涉及机器人避障的技术领域，具体涉及一种通过激光测距仪完成变电站机器人绕障的方法。

背景技术

随着变电站无人化智能化的推进，越来越多的变电站智能巡检机器人开始部署到全国各个变电站。目前市场上主流的变电站智能巡检机器人，通过激光导航的方式进行运动，相关的运动线路已经固化。且大多巡检机器人通过轮组的方式进行运动，由于自身的设计限制，变电站智能巡检机器人的越障能力一般不大于5cm。在站内运行当遇到一些大于5cm的障碍物后，机器人往往无法绕开障碍，停留在原地无法继续前进，最终导致机器人电量耗尽原地宕机，增加了变电站运维人员对机器人的运维投入。

目前有通过视觉伺服的方式实现机器人避障，但由于视觉伺服受环境影响比较大，比如夜晚，需要借助于补光，但补光效果无法完全跟白天一致，时常出现误触发，误分析等情况。且对于环境的滤波，障碍物的分析对视觉伺服的学习技术要求比较高，实现难度比较大；通过视频分析的方式，由于运算量比较大，对机器人内部系统图像能力性能要求比较高，产品成本投入相对较大。

而视觉伺服的方式实现机器人避障还需要重新规划路径，但在变电站内，部分道路只能规划成端头路，一旦出现在端头路上遇到障碍后，机器人便无法在现有路径上面进行进一步的规划，无法解决机器人返回或继续运行的情况。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前变电站机器人无法避开较大的障碍物、视觉伺服的方式实现机器人避障对其图像能力性能要求过高，成本投入较大和无法解决机器人返回或继续运行的情况的问题，提供了一种通过激光测距仪完成变电站机器人绕障的方法，解决了上述问题。

本发明的技术方案如下：

一种通过激光测距仪完成变电站机器人绕障的方法，包括以下步骤：

(a)将机器人能通过的最大高度的障碍物的高度h转化为设置在机器人前方的测距仪与障碍物之间的距离H1；将机器人能通过的最小宽度定为H2；将在无障碍物时机器人前方的测距仪与地面之间的距离定位H；将H1、H2和H作为预设值。

(b)当机器人前方的测距仪检测到与障碍物之间的距离H3＜H1，机器人判断障碍物高度大于最大高度；无法通过；当H3≥H1时，则判断机器人可以直接通过。

(c)当机器人判断无法通过时；进行旋转，当H3＝H时，判断机器人可以顺利通过，停止旋转；

(d)机器人反旋转调整姿态；调整至初始状态并向前移动；

(e)当机器人侧面的测距仪检测到的与障碍物之间的距离H4＞H2，机器人可以顺利通过；继续向前移动，当H4从出现距离变化到停止变化后，认为机器人已经通过了障碍，此时机器人停止前进；

(f)机器人旋转90°；然后进行前进；使机器人回复原先的前进路线；即完成整个避障过程。

进一步地，所述测距仪采用激光测距仪，所述激光测距仪共4个；在机器人的前方且平行与机器人运动前方的两个轮组的上方设置有第一激光测距仪和第二激光测距仪；并在机器人进一步地，所述步骤(c)中当出现H3＞H或H3＜H时，判断机器人侧边道路不够宽，机器人开始反转，若依然无法出现H3＝H，则停止运转，进行人为协助。

进一步地，所述步骤(d)中机器人反转的角度等于所述步骤(c)中旋转的角度。

进一步地，所述步骤(c)中机器人绕障碍物旋转；所述步骤(d)中机器人进行自转。