CN109739247A - 轨道式巡检机器人定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道式巡检机器人定位方法，包括：巡检机器人巡检前，对巡检机器人进行定位数据初始化设置，巡检机器人从轨道起始点开始，顺序经过各定位点、预设的目标位置，并记录各定位点顺序号、目标位置与前一个定位点的距离及前一个定位点的顺序号；巡检机器人巡检时，根据记录的各预设目标位置的前一个定位点顺序号，首先寻找该定位点；当巡检机器人的定位检测传感器检测到该定位点后，巡检机器人根据记录的预设目标位置至该定位点的距离，继续行走该距离。本发明可以解决巡检机器人完全依赖行走距离定位时，由于轮子打滑、磨损出现的定位精度差的问题；也可以解决在每一个目标位置设置定位点成本高的问题。

Description

轨道式巡检机器人定位方法

技术领域

本发明涉及巡检机器人技术领域，尤其是一种轨道式巡检机器人定位方法。

背景技术

室内配电站作为电网末端，数量众多，巡检压力巨大，轨道式巡检机器人的出现大大缓解了室内配电站的巡检问题。为了对室内电气设备进行巡检，通常需要预先设定巡检目标、制定巡检路线、设定巡检任务。巡检机器人执行巡检任务时，按照巡检路线运行到巡检目标位置，停下来后通过自带的拍摄单元拍摄目标物，然后继续向下一个巡检目标位置运动，运动过程中，机器人对之前拍摄的目标图片进行自动识别，读取并备份其中的表计数值、或开关位置信息。

然而由于机械打磨、磨损或者运动累计误差，均会定位位置产生偏移，进而影响拍摄效果，甚至影响巡检机器人的正常巡检。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种轨道式巡检机器人定位方法，以解决巡检机器人完全依赖行走距离定位时，由于轮子打滑、磨损出现的定位精度差的问题，无需定期校准，减少巡检时间、提高巡检效率，减少运维人员的工作量。

本发明所采用的技术方案为：一种轨道式巡检机器人定位方法，包括设置有定位点的轨道、安装有定位检测传感器的轨道式巡检机器人，并包括以下步骤：

1）巡检机器人在巡检前，对巡检机器人进行定位数据初始化设置，包括：

A） 巡检机器人在轨道起始点开始行走；

B） 巡检机器人按行走顺序，当巡检机器人的定位检测传感器检测到一个定位点，则巡检机器人给该定位点设置定位点顺序号，并开始距离计数；

C ）巡检机器人按行走顺序继续行走，当巡检机器人的定位检测传感器检测到下一个定位点之前，经过任一预定目标位置，则记录该预定目标位置与上一个定位点之间的距离以及上一个定位点顺序号；

D ）巡检机器人按行走顺序继续行走，如果已经经过全部预定目标位置，则定位数据初始化结束；如果没有经过全部预定目标位置，则巡检机器人继续 执行步骤B）、C）；

2）巡检机器人从轨道起始点开始巡检预定目标位置时，根据预定目标位置的上一个定位点顺序号以及与定位点的距离，经过该定位点，并继续行走该距离。

进一步的说，本发明还包括以下步骤：

1）在巡检前，对巡检机器人进行定位数据初始化设置，还包括：

a）巡检机器人在轨道起始点开始行走；

b）巡检机器人按行走顺序，当巡检机器人的定位检测传感器检测到一个定位点，则巡检机器人给定位点设置定位点顺序号，并开始距离计数；

c）巡检机器人按行走顺序继续行走，经过任何预定目标位置，直到巡检机器人的定位检测传感器检测到下一个定位点，则分别记录全部预定目标位置与上一个定位点之间的距离、上一个定位点顺序号、及全部预定目标位置与下一个定位点之间的距离、下一个定位点顺序号；

d）巡检机器人按行走顺序继续行走，如果已经经过全部预定目标位置，则定位数据初始化结束；如果没有经过全部预定目标位置，则巡检机器人继续执行步骤b）、c）；

2）巡检机器人从远离轨道起始点方向开始巡检预定目标位置时，根据预定目标位置的上一个定位点顺序号及与定位点的距离，经过该定位点，并继续行走该距离 ；

3）巡检机器人在某一位置向轨道起始点方向开始巡检预定目标位置时，根据记录中预定目标位置的下一个定位点顺序号及与该定位点的距离，经过该定位点，并继续行走该距离。

再进一步的说，本发明所述的定位点是在轨道上沿轨道长度方向进行的间隔打孔，打孔间隔距离不完全相等。

再进一步的说，本发明所述的定位点是在轨道上沿轨道长度方向进行的间隔打孔，打孔间隔距离两两不相等。

再进一步的说，本发明所述的定位点是在轨道上沿轨道长度方向进行的间隔打孔，打孔间隔距离有一个或多个为固定距离。

再进一步的说，本发明所述的打孔间隔距离根据巡检机器人行走误差设置，使在两个孔之间，巡检机器人的行走误差至少满足对机器人行走误差要求。

再进一步的说，本发明所述的打孔间隔距离是一个固定长度周围的不完全相同距离。

再进一步的说，本发明还包括巡检机器人巡检时，对定位精度进行校准。当巡检机器人经过两个相邻或间隔的定位孔，巡检机器人将该两个定位孔间的距离计数，与初始化设置中这两个定位孔间的距离计数进行比较，如果两个距离计数不同，则巡检机器人将原初始化设置中的距离计数，替换成当前的距离计数。

再进一步的说，本发明还包括：根据当前经过的两个定位点之间距离计数与初始化设置中两个定位点之间距离计数的比例，对两个定位点之间的全部预定目标位置与定位点之间的距离进行同比例换算校准，并将换算校准值替换原初始化设置中记录的预定目标位置与定位点之间的距离计数值。本发明的有益效果是：采用本发明进行巡检，在巡检机器人行走拍摄的过程中，通过多个定位点校准从而减少了巡检时间并提高了巡检精度；且无需后期定位和校准，减少运维人员的工作量，降低了系统复杂度和运维成本。

附图说明

图1是本发明的数据初始化巡检图。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

一种轨道式巡检机器人的定位方法，包括：设置有定位点的轨道、安装有定位检测传感器的轨道式巡检机器人，并包括以下步骤：

1、巡检机器人在巡检前，对巡检机器人进行定位数据初始化设置。如图1所示：定位点分别为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9，预定目标位置分别为G1、G2，巡检机器人在轨道起始点开始按顺序行走，当巡检机器人的定位检测传感器检测到定位点A1时，巡检机器人给定位点A1设置定位点顺序号为1，并开始距离计数，巡检机器人按行走顺序继续行走至预定目标位置G1，则记录定位点A1到预定目标位置G1的距离为150.1mm；

巡检机器人继续行走，当巡检机器人的定位检测传感器检测到定位点A2时，巡检机器人给定位点A2设置定位点顺序号为2，并记录预定目标位置G1至定位点A2的距离为349.9mm；巡检机器人按行走顺序继续行走，当巡检机器人经过全部预定目标位置，则定位数据初始化结束。

2、巡检机器人从轨道起始点开始巡检预定目标位置G1，巡检机器人按顺序行走，当巡检机器人的定位检测传感器检测到顺序号为1的定位点时，巡检机器人再行走150.1mm就知道抵达预定目标G1位置了。

3、巡检机器人返航巡检预定目标位置G1，巡检机器人按逆序行走，当巡检机器人的定位检测传感器检测到顺序号为2的定位点时，巡检机器人再行走349.9mm就知道抵达预定目标G1位置了。

4、当巡检机器人巡检时，经过定位点A1、A2，其距离计数为501.0mm，与初始化值距离计数500.0不符合，则将501.0mm的数值写入初始化值距离数据中，A1、A2初始化值变为501.00mm，同时，其他所有初始化的定位距离值按照501.00/500的比例进行同比例放大。在实际应用中，距离计数并不是直接以mm作为单位，而是以控制行走的步进电机或伺服电机的脉冲数作为距离的计数单位。例如两个定位点A1、A2之间的初始化脉冲数是32000个，设定的脉冲修正范围是50-100，当前行走时的脉冲数是32060，在修正范围32050-32100内，则32060写入A1、A2之间的脉冲计数值中，同时对其他所有脉冲计数值，按照32060/32000的比例进行放大。

本发明所述的设置有定位点的轨道是在轨道上沿轨道长度方向进行间隔打孔，其打孔间隔距离是一个不完全相同距离，对打孔精度要求不高，便于现场施工。如图1所示，定位点A1、A2的距离是500.0mmm，定位点A5、A6的距离是480.9mm，定位点A8、A9的距离是470.9mm。

本发明所述的设置有定位点的轨道是在轨道上沿轨道长度方向进行间隔打孔，有一个或多个打孔间隔为固定距离。如图1所示，全部轨道A1、A2的距离均是固定长度500.0mm。

本发明所述的设置有定位点的轨道是在轨道上沿轨道长度方向进行间隔打孔，打孔间隔距离根据巡检机器人行走误差设置，使在两个孔之间，巡检机器人的行走误差至少能够满足对机器人行走误差要求。比如要求巡检机器人的行走误差是±1mm，假设巡检机器人每5米的巡检轨道行走误差是±1mm，那么打孔的距离不大于5米即可达到精度要求。

本发明所述的打孔间隔是一个不完全相同距离，打孔间隔距离是一个固定长度附近的不完全相同距离。如图1所示，比如固定长度是500.0mm，定位点A1、A2的距离是500.0mmm，定位点A3、A4的距离是505.8mm，定位点A8、A9的距离是495.0mm。

以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (10)

1.一种轨道式巡检机器人定位方法，其特征在于：包括设置有定位点的轨道、安装有定位检测传感器的轨道式巡检机器人，并包括以下步骤：

1）巡检机器人在巡检前，对巡检机器人进行定位数据初始化设置，包括：

A）巡检机器人在轨道起始点开始行走；

B）巡检机器人按行走顺序，当巡检机器人的定位检测传感器检测到一个定位点，则巡检机器人给该定位点设置定位点顺序号，并开始距离计数；

C）巡检机器人按行走顺序继续行走，当巡检机器人的定位检测传感器检测到下一个定位点之前，经过任一预定目标位置，则记录该预定目标位置与上一个定位点之间的距离以及上一个定位点顺序号；

D）巡检机器人按行走顺序继续行走，如果已经经过全部预定目标位置，则定位数据初始化结束；如果没有经过全部预定目标位置，则巡检机器人继续 执行步骤B）、C）；

2）巡检机器人从轨道起始点开始巡检预定目标位置时，根据预定目标位置的上一个定位点顺序号以及与定位点的距离，经过该定位点，并继续行走该距离。

2.如权利要求1所述的轨道式巡检机器人定位方法，其特征在于：还包括以下步骤：

1）在巡检前，对巡检机器人进行定位数据初始化设置，还包括：

a）巡检机器人在轨道起始点开始行走；

b）巡检机器人按行走顺序，当巡检机器人的定位检测传感器检测到一个定位点，则巡检机器人给定位点设置定位点顺序号，并开始距离计数；

c）巡检机器人按行走顺序继续行走，经过任何预定目标位置，直到巡检机器人的定位检测传感器检测到下一个定位点，则分别记录全部预定目标位置与上一个定位点之间的距离、上一个定位点顺序号、及全部预定目标位置与下一个定位点之间的距离、下一个定位点顺序号；

d）巡检机器人按行走顺序继续行走，如果已经经过全部预定目标位置，则定位数据初始化结束；如果没有经过全部预定目标位置，则巡检机器人继续执行步骤b）、c）；

2）巡检机器人从远离轨道起始点方向开始巡检预定目标位置时，根据预定目标位置的上一个定位点顺序号及与定位点的距离，经过该定位点，并继续行走该距离；

3）巡检机器人在某一位置向轨道起始点方向开始巡检预定目标位置时，根据记录中预定目标位置的下一个定位点顺序号及与该定位点的距离，经过该定位点，并继续行走该距离。

3.如权利要求1所述的轨道式巡检机器人定位方法，其特征在于：所述的定位点是在轨道上沿轨道长度方向进行的间隔打孔，打孔间隔距离不完全相等。

4.如权利要求1所述的轨道式巡检机器人定位方法，其特征在于：所述的定位点是在轨道上沿轨道长度方向进行的间隔打孔，打孔间隔距离两两不相等。

5.如权利要求1所述的轨道式巡检机器人定位方法，其特征在于：所述的定位点是在轨道上沿轨道长度方向进行的间隔打孔，打孔间隔距离有一个或多个为固定距离。

6.如权利要求3、4、5所述的轨道式巡检机器人定位方法，其特征在于：所述的打孔间隔距离根据巡检机器人行走误差设置，使在两个孔之间，巡检机器人的行走误差至少满足对机器人行走误差要求。

7.如权利要求3所述的轨道式巡检机器人定位方法，其特征在于：所述的打孔间隔距离是一个固定长度周围的不完全相同距离。

8.如权利要求1所述的轨道式巡检机器人定位方法，其特征在于：还包括巡检机器人巡检时，对定位精度进行校准。

9.如权利要求8所述的轨道式巡检机器人定位方法，其特征在于：当巡检机器人经过两个相邻或间隔的定位孔，巡检机器人将该两个定位孔间的距离计数，与初始化设置中这两个定位孔间的距离计数进行比较，如果两个距离计数不同，则巡检机器人将原初始化设置中的距离计数，替换成当前的距离计数。

10.如权利要求9所述的轨道式巡检机器人定位方法，其特征在于：还包括：根据当前经过的两个定位点之间距离计数与初始化设置中两个定位点之间距离计数的比例，对两个定位点之间的全部预定目标位置与定位点之间的距离进行同比例换算校准，并将换算校准值替换原初始化设置中记录的预定目标位置与定位点之间的距离计数值。