[发明专利]一种壁面移动机器人墙壁检测路径自主规划方法

摘要

本发明涉及一种壁面移动机器人墙壁检测路径自主规划方法，包括以下步骤：S1：获取待测区域的环境地图；S2：采用四叉树分割法对待测区域的环境地图进行不均匀分割，得到待测区域的非均匀栅格地图；S3：计算所述移动机器人在所述非均匀栅格地图中的位置数据，确定检测路径的起点及终点，根据人工势场法算法计算出移动机器人下一步的目标位置。本发明能够生成环境地图，环境地图的构建实时可靠；能够通过四叉树分割法得到栅格地图，实现待测区域的全覆盖或者定点检测，为后续评估墙体安全指标和建筑物维护提供了真实可靠的数据基础；通过人工势场法规划出最优路径，可以自主避障、且不受建筑物高度限制。

主权项

1.一种壁面移动机器人墙壁检测路径自主规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取待测区域的环境地图；S2：获取非均匀栅格地图：确定最小分割值，采用四叉树分割法对所述待测区域的环境地图进行不均匀分割，得到由若干个栅格构成的待测区域的非均匀栅格地图，所述栅格包括空白栅格、障碍物栅格和部分包含障碍物的混合栅格三种属性值；S3：规划检测路径：计算所述移动机器人在所述非均匀栅格地图中的位置数据，确定检测路径的起点及终点；判断与当前栅格相连通的空白栅格是否是所述终点所在的栅格，若是，所述移动机器人的下一目标位置是所述终点所在的栅格，检测路径规划结束；否则，根据人工势场法算法分别计算与当前栅格连通的空白栅格在势能场作用下受到的合力，计算合力的公式是：Fatt(q)＝ηρg；Ftotal＝Fatt(q)+Frep(q)＝Fatt(q)nRG+Freq1(q)nOR+Freq2(q)nRG；其中，Fatt(q)为引力，Frep(q)为斥力，Ftotal为合力，nOR为沿着障碍物指向当前位置点的方向，nRG为沿着机器人指向目标位置点的方向，η为引力场增益系数，ρg为当前位置点到目标位置点的距离，ρb为当前位置点到障碍物的距离，k为斥力场增益系数，a＞0，为预设系数，ρ0为预设阈值，Frep1(q)为沿着障碍物指向当前位置点的方向的斥力，Frep2(q)为沿着机器人指向目标位置点的方向的斥力；根据起点和终点在环境地图内的坐标计算从起点到终点的单位向量计算F_total在单位向量上的分力比较每个空白栅格得到的分力的大小，取得最大分力所对应的空白栅格的几何中心即为所述移动机器人下一步的目标位置。