[发明专利]变电站巡检机器人定位导航系统及方法有效

专利信息
申请号: 201510290432.5 申请日: 2015-05-29
公开(公告)号: CN104914865B 公开(公告)日: 2017-10-24
发明(设计)人: 肖鹏;王海鹏;李丽;栾贻青;慕世友;任杰;傅孟潮;孟瑜;李华东;李建祥;赵金龙;郝永鑫 申请(专利权)人: 国网山东省电力公司电力科学研究院;山东鲁能智能技术有限公司;国家电网公司
主分类号: G05D1/02 分类号: G05D1/02;G05D1/08;G06F19/26;G01C21/20
代理公司: 济南圣达知识产权代理有限公司37221 代理人: 张勇
地址: 250002 山东*** 国省代码: 山东;37
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要: 发明公开了变电站巡检机器人定位导航系统及方法,激光测距模块及航位推算模块所得到的信息分别输出至地图创建模块与位姿解算模块,地图创建模块创建表示机器人运行环境的激光路标地图与激光栅格地图并输入地图存储模块进行存储,位姿解算模块利用地图存储模块中的地图数据以及航位推算模块的输出数据实时解算机器人当前位置和姿态并将所得到的位姿数据接入路径规划模块与运动控制模块,路径规划模块生成机器人运行路径数据并输出至运动控制模块,运动控制模块依据机器人当前位置姿态数据及路径规划数据生成运动控制量,之后由电机控制模块执行。本发明保证定位导航实时性的前提下实现巡检机器人变电站内精确定位。
搜索关键词: 变电站 巡检 机器人 定位 导航系统 方法
【主权项】:
变电站巡检机器人定位导航系统的方法,其特征是,包括以下步骤:步骤一:利用激光测距模块采集的机器人周边障碍物相对于激光传感器扫描中心的距离信息,利用航位推算模块得到的当前机器人在全局坐标系下的位置姿态估计,将激光测距模块及航位推算模块的结果分别输出至地图创建模块与位姿解算模块;步骤二:地图创建模块根据得到的信息创建表示机器人运行环境的激光路标地图与激光栅格地图并输入地图存储模块进行存储;步骤三:位姿解算模块利用地图存储模块中的地图数据以及航位推算模块的输出数据实时解算机器人当前位置和姿态并将所得到的位姿数据接入路径规划模块与运动控制模块;步骤四:路径规划模块生成机器人激光路标拓扑地图与全局路径规划用拓扑地图,依据巡检任务规划机器人巡检运行路线,路径规划得到的路径数据输入运动控制模块执行;所述步骤二中,地图创建模块创建表示机器人运行环境的激光路标地图与激光栅格地图,具体包括以下步骤:步骤:2‑1):地图创建初始化;步骤:2‑2):获取k至k+1时刻过程中机器人位置姿态变化量,经航位推算模块计算得到机器人全局坐标系下的位置姿态估计值;步骤:2‑3):在k+1时刻,获取激光测距模块数据,与地图存储模块中距机器人当前位置最近的已有激光路标包含的激光测距数据匹配,得到机器人相对于该路标的距离和夹角的观测向量;步骤:2‑4):利用扩展卡尔曼滤波方法将航位推算输出机器人位置姿态估计值与匹配得到的路标观测值融合,从而得到机器人当前位置姿态的精确估计;步骤:2‑5):计算当前机器人位置与路标位置的距离,并与设定的相邻路标间隔距离阈值比较,再执行下子步骤:2‑5‑1)如果小于等于预先设定的阈值,机器人返回步骤2‑2)执行;2‑5‑2)如果大于设定阈值,则读取激光测距数据和机器人当前位置姿态,形成新的激光路标并进行存储,之后再返回步骤2‑2)执行;步骤:2‑6):重复执行步骤2‑2)至2‑5),直至建立完整的机器人运行环境电子地图;步骤:2‑7):对上述步骤生成地图中的激光路标数据进行进一步数据处理,路标点相关激光扫描数据可栅格化后形成栅格地图。
下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于国网山东省电力公司电力科学研究院;山东鲁能智能技术有限公司;国家电网公司,未经国网山东省电力公司电力科学研究院;山东鲁能智能技术有限公司;国家电网公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/patent/201510290432.5/,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top