CN111966109B - 基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法及装置 - Google Patents

基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111966109B
CN111966109B CN202010930162.0A CN202010930162A CN111966109B CN 111966109 B CN111966109 B CN 111966109B CN 202010930162 A CN202010930162 A CN 202010930162A CN 111966109 B CN111966109 B CN 111966109B
Authority
CN
China
Prior art keywords
inspection
distance
inspection robot
current
current position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010930162.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111966109A (zh
Inventor
李标俊
郑丰
罗远峰
姚传涛
陈小平
冷梅
戴甲水
向权舟
庄志发
关宇洋
王林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianshengqiao Bureau of Extra High Voltage Power Transmission Co
Original Assignee
Tianshengqiao Bureau of Extra High Voltage Power Transmission Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianshengqiao Bureau of Extra High Voltage Power Transmission Co filed Critical Tianshengqiao Bureau of Extra High Voltage Power Transmission Co
Priority to CN202010930162.0A priority Critical patent/CN111966109B/zh
Publication of CN111966109A publication Critical patent/CN111966109A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111966109B publication Critical patent/CN111966109B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0257—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using a radar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0221—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving a learning process
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0223—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving speed control of the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本申请提供一种基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法及装置，方法包括：确定出最短巡检路线经过的M个具有唯一标号的目标节点S(n)；将第一位置作为巡检机器人的巡检起始点，获得第一位置对应的第一坐标以及当前状态下里程计对应的第一读数，计算M个目标节点S(n)中的每个目标节点S(n)与第一位置之间的距离，确定为第一距离；控制巡检机器人按照最短巡检路线从第一位置进行巡检，根据激光雷达扫描仪定位当前在电子地图上的位置，计算当前位置里程计的第二读数与第一读数之间的差值，确定为第二距离，判断当前位置第二距离与当前位置对应的第一距离之间的差值是否大于第一预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位。

Description

基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法及装置
技术领域
本申请涉及变电站巡检机器人自动定位导航技术领域，具体而言，涉及一种基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法及装置。
背景技术
柔性直流输电技术是一种以电压源变流器、可控关断器件和脉宽调制技术为基础的新型直流输电技术，该技术具有可控性高、设计施工方便环保、占地小及换流站之间无需通信等优点，而柔性直流换流站阀厅是直流换流站工程的核心设计内容之一。
目前，对柔性直流换流站阀厅内的电力设备进行巡检可以使用巡检机器人实现智能化巡检。柔性直流换流站阀厅的结构为高度对称结构，巡检机器人在巡检过程中基于该对称结构获得的电子地图进行定位的时候，非常容易产生计算错误，而巡检机器人的定位错误就会导致巡检失败，导致巡检机器人产生撞墙、无法正常到充电点充电等错误。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法及装置，用以有效的改善现有技术中巡检机器而在基于对称结构获得的电子地图中自动定位容易出错的技术缺陷。
第一方面，本申请实施例提供了一种基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法，方法包括：根据巡检机器人的巡检任务在预存的电子地图上规划最短巡检路线，确定出最短巡检路线经过的M个具有唯一标号的目标节点S（n），其中,M为大于1的整数；将第一位置作为巡检机器人的巡检起始点，获得第一位置对应的第一坐标以及当前状态下里程计对应的第一读数，计算M个目标节点S（n）中的每个目标节点S（n）与第一位置之间的距离，确定为第一距离；控制巡检机器人按照最短巡检路线从第一位置进行巡检，根据激光雷达扫描仪定位当前在电子地图上的位置，计算当前位置里程计的第二读数与第一读数之间的差值，确定为第二距离；判断当前位置第二距离与当前位置对应的第一距离之间的差值是否大于第一预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位；或判断所述第一距离和所述第二距离相等时，巡检机器人的当前位置是否与当前所述第一距离对应的目标节点在第三预设阈值范围内重合，若否，巡检机器人停止巡检，重新定位。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，方法还包括：在控制巡检机器人在按照最短巡检路线依次经过M个所述目标节点进行巡检时,计算并获得当前目标节点S(n)与当前目标节点S（n）相邻的下一个目标节点S（n+1）之间的差值，确定为第三距离；获得巡检机器人在经过当前目标节点S(n)时里程计的第三读数，以及获得巡检机器人在经过当前目标节点S（n）相邻的下一个目标节点S（n+1）时里程计的第四读数，计算第四读数与第三读数之间的差值，确定为第四距离；判断第四距离与第三距离之间的差值是否大于第二预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位。
结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，将第一位置作为巡检机器人的巡检起始点，包括：控制激光雷达扫描仪以第一预设频率扫描巡检机器人当前所在位置的环境，对比当前获得的激光数据与预存的电子地图轮廓的匹配度，判断两者的匹配度是否达到预设匹配度，若是，将当前位置确定为起始位置；若否，控制激光雷达扫描仪重新扫描定位，再一次判断当前的匹配度是否达到预设匹配度，若判断结果为否，使用区域自动定位进行匹配调整。
结合第一方面，在第三种可能的实现方式中，巡检机器人按照最短巡检路线从第一位置进行巡检，根据激光雷达扫描仪定位当前在电子地图上的位置，计算当前位置里程计的第二读数与第一读数之间的差值，确定为第二距离，判断当前位置第二距离与当前位置对应的所述第一距离之间的差值是否大于第一预设阈值，包括：在巡检机器人按照最短巡检路线从第一位置进行巡检的过程中，控制激光雷达扫描仪以第二预设频率对当前位置的环境进行扫描，确定巡检机器人在电子地图的当前位置，获得当前位置里程计的第二读数；计算当前位置里程计的第二读数与第一读数之间的差值，确定为第二距离，判断当前位置第二距离与当前位置对应的第一距离之间的差值是否大于10毫米，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位；若否，确定巡检机器人定位正常，按照最短巡检路线行进。
结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，在根据巡检机器人的巡检任务在预存的电子地图上规划最短巡检路线之前，方法还包括：在预设巡检范围内，通过控制激光雷达扫描仪按照第一预设路线以预设速度和预设频率扫描当前环境的激光点云数据，获得第一参考坐标系下的若干组第一激光点云数据；控制激光雷达扫描仪按照若干个不同的视角以预设速度和预设频率扫描当前环境的激光点云数据，获得若干个不同参考坐标系下对应的若干组激光点云数据；将若干组第一激光点云数据和若干个不同坐标系下对应的若干组激光点云数据统一到同一参考坐标系下，进行多组激光点云数据的配准，获得预设巡检范围对应的电子地图。
第二方面，本申请实施例提供了一种基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位装置，装置包括：控制机构，用于根据巡检机器人的巡检任务在预存的电子地图上规划最短巡检路线，确定出最短巡检路线经过的M个具有唯一标号的目标节点S（n），其中,M为大于1的整数；定位导航模块，用于确定第一位置作为巡检机器人的巡检起始点，获得第一位置对应的第一坐标以及当前状态下里程计对应的第一读数；以及控制机构还用于：计算M个目标节点S（n）中的每个目标节点S（n）与第一位置之间的距离，确定为第一距离；以及控制巡检机器人按照最短巡检路线从第一位置进行巡检，根据激光雷达扫描仪定位当前在电子地图上的位置，计算当前位置里程计的第二读数与第一读数之间的差值，确定为第二距离；以及判断当前位置第二距离与当前位置对应的第一距离之间的差值是否大于第一预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位；或判断第一距离和第二距离相等时，巡检机器人的当前位置是否与当前第一距离对应的目标节点在第三预设阈值范围内重合，若否，巡检机器人停止巡检，重新定位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：使用激光雷达扫描仪与里程计两者的数据对巡检机器人进行当前的位置定位，并对这两者的实时位置信息进行比较判断，以判断巡检机器人是否偏移规划好的最短巡检线路，即判断巡检机器人是否发生定位错误。通过这种方式，可以实时监测巡检机器人是否发生定位错误，降低巡检机器人在柔性直流换流站阀厅这种对称性高、相似度高的环境下，巡检机器人因定位错误导致的运行事故的发生概率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位装置的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本申请实施例中的巡检机器人巡检是基于柔性直流换流站阀厅内高度对称结构形成的电子地图进行巡检的。本申请实施例提供的技术方案为采用激光雷达对参照物进行定位测距，并借助里程计的参数完成对机器人自身位置定位的一种方法，使得巡检机器人定位准确度提高，降低巡检机器人定位出错导致的运行事故。
里程计作为移动机器人相对定位的有效传感器，为机器人提供了实时的位姿信息。移动机器人里程计模型决定于移动机器人结构和运动方式，即移动机器人运动学模型。例如，双轮差动移动机器人平台，里程计的工作原理是根据安装在左右两个驱动轮电机上的光电编码器来检测车轮在一定时间内转过的弧度，进而推算机器人相对位姿的变化。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法的流程示意图。在本申请实施例中，基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法包括：步骤S11、步骤S12、步骤S13和步骤S14。
步骤S11：根据巡检机器人的巡检任务在预存的电子地图上规划最短巡检路线，确定出最短巡检路线经过的M个具有唯一标号的目标节点S（n），其中,M为大于1的整数,n为小于等于M的整数;
步骤S12：将第一位置作为巡检机器人的巡检起始点，获得第一位置对应的第一坐标以及当前状态下里程计对应的第一读数，计算M个目标节点S（n）中的每个目标节点S（n）与第一位置之间的距离，确定为第一距离；
步骤S13：控制巡检机器人按照最短巡检路线从第一位置进行巡检，根据激光雷达扫描仪定位当前在电子地图上的位置，计算当前位置里程计的第二读数与第一读数之间的差值，确定为第二距离;
步骤S14：判断当前位置第二距离与当前位置对应的第一距离之间的差值是否大于第一预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位；或
判断所述第一距离和所述第二距离相等时，巡检机器人的当前位置是否与当前所述第一距离对应的目标节点在第三预设阈值范围内重合，若否，巡检机器人停止巡检，重新定位。
下面将对方法的执行流程进行详细的说明。
步骤S11：根据巡检机器人的巡检任务在预存的电子地图上规划最短巡检路线，确定出最短巡检路线经过的M个具有唯一标号的目标节点S（n），其中,M为大于1的整数。
在步骤S11之前，方法还包括：在预设巡检范围内，通过控制激光雷达扫描仪按照第一预设路线以预设速度和预设频率扫描当前环境的激光点云数据，获得第一参考坐标系下的若干组第一激光点云数据；控制激光雷达扫描仪按照若干个不同的视角以预设速度和预设频率扫描当前环境的激光点云数据，获得若干个不同参考坐标系下对应的若干组激光点云数据；将若干组第一激光点云数据和若干个不同坐标系下对应的若干组激光点云数据统一到同一参考坐标系下，进行多组激光点云数据的配准，获得预设巡检范围对应的电子地图。
详细地，巡检机器人通过控制激光扫描仪扫描当前运行环境的激光点云数据，点云数据能够以较小的存储成本获得物体准确的拓扑结构和几何结构。在实际的采集过程中，因为被测参照物的尺寸过大，参照物表面被遮挡或者三维扫描设备的扫描角度等因素，单次的扫描往往得不到物体完整的几何信息。因此，为了获得被测参照物的完整几何信息，就需要将不同视角即不同参考坐标下的两组或者多组点云统一到统一坐标系下，进行点云的配准，最终自动形成巡检机器人用于激光导航的电子地图。
基于预存的电子地图，巡检机器人根据巡检任务在预存的电子地图上根据算法规划出最短巡检路线，该巡检路线也是唯一的。通过算法规划出的最短巡检路线可以获得该最短巡检路线依次经过M个目标节点S（n）的顺序，每个目标节点S（n）具有唯一的标识号，用于进行区分，以及方便通过目标节点的标识号对巡检机器人的位置进行定位，其中，n为小于等于M的整数。
步骤S12：将第一位置作为巡检机器人的巡检起始点，获得第一位置对应的第一坐标以及当前状态下里程计对应的第一读数，计算M个目标节点S（n）中的每个目标节点S（n）与第一位置之间的距离，确定为第一距离。
详细地，控制激光雷达扫描仪以第一预设频率扫描巡检机器人当前所在位置的环境，对比当前获得的激光数据与预存的电子地图轮廓的匹配度，判断两者的匹配度是否达到预设匹配度，若是，将当前位置确定为第一位置以作为起始位置；若否，控制激光雷达扫描仪重新扫描定位，再一次判断当前的匹配度是否达到预设匹配度，若判断结果为否，使用区域自动定位进行匹配调整。
确定巡检机器人的第一位置后，获得用于表述第一位置的第一坐标，以及在第一位置时的当前里程计的第一读数。第一位置作为巡检机器人的起始位置，第一坐标作为第一位置对应的位置坐标信息，第一读数作为巡检机器人在起始位置时里程计的原始读数。计算M个目标节点S（n）中的每个目标节点S（n）与第一位置之间的距离，共计算获得M个用于表示每个目标节点S（n）与用于表述起始位置的第一位置之间的第一距离。
步骤S13：控制巡检机器人按照最短巡检路线从第一位置进行巡检，根据激光雷达扫描仪定位当前在电子地图上的位置，计算当前位置里程计的第二读数与第一读数之间的差值，确定为第二距离。
步骤S14：判断当前位置第二距离与当前位置对应的第一距离之间的差值是否大于第一预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位；或
判断所述第一距离和所述第二距离相等时，巡检机器人的当前位置是否与当前所述第一距离对应的目标节点在第三预设阈值范围内重合，若否，巡检机器人停止巡检，重新定位。
详细地，在巡检机器人按照最短巡检路线从第一位置进行巡检的过程中，控制激光雷达扫描仪以第二预设频率对当前位置的环境进行扫描，确定巡检机器人在电子地图的当前位置，获得当前位置里程计的第二读数；计算当前位置里程计的第二读数与第一读数之间的差值，确定为第二距离，判断当前位置第二距离与当前位置对应的第一距离之间的差值是否大于10毫米，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位；若否，确定巡检机器人定位正常，按照最短巡检路线行进。
作为另一种可能的实现方式，可以判断在第一距离和第二距离在相同时，巡检机器人的当前位置是否与第一距离对应的目标节点在预设阈值范围内重合对应来确定巡检机器人是否偏移最短巡检路线，从而判断是否发生巡检机器人定位错误。
作为另一种实现方式，方法还包括：在控制巡检机器人在按照最短巡检路线依次经过M个所述目标节点进行巡检时,计算并获得当前目标节点S(n)与当前目标节点S（n）相邻的下一个目标节点S（n+1）之间的差值，确定为第三距离；获得巡检机器人在经过当前目标节点S(n)时里程计的第三读数，以及获得巡检机器人在经过当前目标节点S（n）相邻的下一个目标节点S（n+1）时里程计的第四读数，计算第四读数与第三读数之间的差值，确定为第四距离；判断第四距离与第三距离之间的差值是否大于第二预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位。
请参阅图2，本申请实施例还提供了一种基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位装置10，装置包括：
控制机构110，用于根据巡检机器人的巡检任务在预存的电子地图上规划最短巡检路线，确定出最短巡检路线经过的M个具有唯一标号的目标节点S（n），其中,M为大于1的整数,n为小于等于M的整数；
定位导航模块120，用于确定第一位置作为巡检机器人的巡检起始点，获得第一位置对应的第一坐标以及当前状态下里程计对应的第一读数；以及控制机构110还用于：
计算M个目标节点S（n）中的每个目标节点S（n）与第一位置之间的距离，确定为第一距离；以及
控制巡检机器人按照最短巡检路线从第一位置进行巡检，根据激光雷达扫描仪定位当前在电子地图上的位置，计算当前位置里程计的第二读数与第一读数之间的差值，确定为第二距离；以及
判断当前位置第二距离与当前位置对应的第一距离之间的差值是否大于第一预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位；或判断第一距离和第二距离相等时，巡检机器人的当前位置是否与当前第一距离对应的目标节点在第三预设阈值范围内重合，若否，巡检机器人停止巡检，重新定位。
综上所述，本申请实施例提供一种基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法，方法包括：根据巡检机器人的巡检任务在预存的电子地图上规划最短巡检路线，确定出最短巡检路线经过的M个具有唯一标号的目标节点S（n），其中,M为大于1的整数,n为小于等于M的整数；将第一位置作为巡检机器人的巡检起始点，获得第一位置对应的第一坐标以及当前状态下里程计对应的第一读数，计算M个目标节点S（n）中的每个目标节点S（n）与第一位置之间的距离，确定为第一距离；控制巡检机器人按照最短巡检路线从第一位置进行巡检，根据激光雷达扫描仪定位当前在电子地图上的位置，计算当前位置里程计的第二读数与第一读数之间的差值，确定为第二距离，判断当前位置第二距离与当前位置对应的第一距离之间的差值是否大于第一预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法，其特征在于，所述方法包括：
根据巡检机器人的巡检任务在预存的电子地图上规划最短巡检路线，确定出所述最短巡检路线经过的M个具有唯一标号的目标节点S（n），其中,M为大于1的整数；
将第一位置作为巡检机器人的巡检起始点，获得所述第一位置对应的第一坐标以及当前状态下里程计对应的第一读数，计算M个所述目标节点S（n）中的每个目标节点S（n）与所述第一位置之间的距离，确定为第一距离；
控制巡检机器人按照所述最短巡检路线从所述第一位置进行巡检，根据激光雷达扫描仪定位当前在电子地图上的位置，计算当前位置里程计的第二读数与所述第一读数之间的差值，确定为第二距离；
判断当前位置所述第二距离与当前位置对应的所述第一距离之间的差值是否大于第一预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位；或
判断所述第一距离和所述第二距离相等时，巡检机器人的当前位置是否与当前所述第一距离对应的目标节点在第三预设阈值范围内重合，若否，巡检机器人停止巡检，重新定位。
2.根据权利要求1所述的基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
在控制巡检机器人在按照所述最短巡检路线依次经过M个所述目标节点进行巡检时,计算并获得当前目标节点S(n)与当前目标节点S（n）相邻的下一个目标节点S（n+1）之间的差值，确定为第三距离；
获得巡检机器人在经过当前目标节点S(n)时里程计的第三读数，以及获得巡检机器人在经过当前目标节点S（n）相邻的下一个目标节点S（n+1）时里程计的第四读数，计算所述第四读数与所述第三读数之间的差值，确定为第四距离；
判断所述第四距离与所述第三距离之间的差值是否大于第二预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位。
3.根据权利要求1所述的基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法，其特征在于，所述将第一位置作为巡检机器人的巡检起始点，包括：
控制所述激光雷达扫描仪以第一预设频率扫描巡检机器人当前所在位置的环境，对比当前获得的激光数据与预存的电子地图轮廓的匹配度，判断两者的匹配度是否达到预设匹配度，若是，将当前位置确定为起始位置；
若否，控制所述激光雷达扫描仪重新扫描定位，再一次判断当前的匹配度是否达到预设匹配度，若判断结果为否，使用区域自动定位进行匹配调整。
4.根据权利要求1所述的基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法，其特征在于，所述巡检机器人按照所述最短巡检路线从所述第一位置进行巡检，根据激光雷达扫描仪定位当前在电子地图上的位置，计算当前位置里程计的第二读数与所述第一读数之间的差值，确定为第二距离，判断当前位置所述第二距离与当前位置对应的所述第一距离之间的差值是否大于第一预设阈值，包括：
在巡检机器人按照所述最短巡检路线从所述第一位置进行巡检的过程中，控制所述激光雷达扫描仪以第二预设频率对当前位置的环境进行扫描，确定巡检机器人在电子地图的当前位置，获得当前位置里程计的第二读数；
计算当前位置里程计的第二读数与所述第一读数之间的差值，确定为第二距离，判断当前位置所述第二距离与当前位置对应的所述第一距离之间的差值是否大于10毫米，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位；
若否，确定巡检机器人定位正常，按照所述最短巡检路线行进。
5.根据权利要求1所述的基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法，其特征在于，在所述根据巡检机器人的巡检任务在预存的电子地图上规划最短巡检路线之前，所述方法还包括：
在预设巡检范围内，通过控制所述激光雷达扫描仪按照第一预设路线以预设速度和预设频率扫描当前环境的激光点云数据，获得第一参考坐标系下的若干组第一激光点云数据；
控制所述激光雷达扫描仪按照若干个不同的视角以预设速度和预设频率扫描当前环境的激光点云数据，获得若干个不同参考坐标系下对应的若干组激光点云数据；
将若干组所述第一激光点云数据和若干个不同坐标系下对应的若干组激光点云数据统一到同一参考坐标系下，进行多组激光点云数据的配准，获得预设巡检范围对应的电子地图。
6.一种基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位装置，其特征在于，所述装置包括：
控制机构，用于根据巡检机器人的巡检任务在预存的电子地图上规划最短巡检路线，确定出所述最短巡检路线经过的M个具有唯一标号的目标节点S（n），其中,M为大于1的整数；
定位导航模块，用于确定第一位置作为巡检机器人的巡检起始点，获得所述第一位置对应的第一坐标以及当前状态下里程计对应的第一读数；以及所述控制机构还用于：
计算M个所述目标节点S（n）中的每个目标节点S（n）与所述第一位置之间的距离，确定为第一距离；以及
控制巡检机器人按照所述最短巡检路线从所述第一位置进行巡检，根据激光雷达扫描仪定位当前在电子地图上的位置，计算当前位置里程计的第二读数与所述第一读数之间的差值，确定为第二距离；以及
判断当前位置所述第二距离与当前位置对应的所述第一距离之间的差值是否大于第一预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位；或判断所述第一距离和所述第二距离相等时，巡检机器人的当前位置是否与当前所述第一距离对应的目标节点在第三预设阈值范围内重合，若否，巡检机器人停止巡检，重新定位。
7.根据权利要求6所述的基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位装置，其特征在于，所述控制机构还用于，在控制巡检机器人在按照所述最短巡检路线依次经过M个所述目标节点进行巡检时,计算并获得当前目标节点S(n)与当前目标节点S（n）相邻的下一个目标节点S（n+1）之间的差值，确定为第三距离；
获得巡检机器人在经过当前目标节点S(n)时里程计的第三读数，以及获得巡检机器人在经过当前目标节点S（n）相邻的下一个目标节点S（n+1）时里程计的第四读数，计算所述第四读数与第三读数之间的差值，确定为第四距离；
判断所述第四距离与所述第三距离之间的差值是否大于第二预设阈值，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位。
8.根据权利要求6所述的基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位装置，其特征在于，所述控制机构还用于，控制所述激光雷达扫描仪以第一预设频率扫描巡检机器人当前所在位置的环境，对比当前获得的激光数据与预存的电子地图轮廓的匹配度，判断两者的匹配度是否达到预设匹配度，若是，将当前位置确定为起始位置；
若否，控制所述激光雷达扫描仪重新扫描定位，再一次判断当前的匹配度是否达到预设匹配度，若判断结果为否，使用区域自动定位进行匹配调整。
9.根据权利要求6所述的基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位装置，其特征在于，所述控制机构还用于，在巡检机器人按照所述最短巡检路线从所述第一位置进行巡检的过程中，控制所述激光雷达扫描仪以第二预设频率对当前位置的环境进行扫描，确定巡检机器人在电子地图的当前位置，获得当前位置里程计的第二读数；
计算当前位置里程计的第二读数与所述第一读数之间的差值，确定为第二距离，判断当前位置所述第二距离与当前位置对应的所述第一距离之间的差值是否大于10毫米，若是，巡检机器人停止巡检，重新定位；若否，确定巡检机器人定位正常，按照所述最短巡检路线行进。
10.根据权利要求6所述的基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位装置，其特征在于，所述控制机构还用于，在预设巡检范围内，通过控制所述激光雷达扫描仪按照第一预设路线以预设速度和预设频率扫描当前环境的激光点云数据，获得第一参考坐标系下的若干组第一激光点云数据；
控制所述激光雷达扫描仪按照若干个不同的视角以预设速度和预设频率扫描当前环境的激光点云数据，获得若干个不同参考坐标系下对应的若干组激光点云数据；
将若干组所述第一激光点云数据和若干个不同坐标系下对应的若干组激光点云数据统一到同一参考坐标系下，进行多组激光点云数据的配准，获得预设巡检范围对应的电子地图。
CN202010930162.0A 2020-09-07 2020-09-07 基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法及装置 Active CN111966109B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010930162.0A CN111966109B (zh) 2020-09-07 2020-09-07 基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010930162.0A CN111966109B (zh) 2020-09-07 2020-09-07 基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111966109A CN111966109A (zh) 2020-11-20
CN111966109B true CN111966109B (zh) 2021-08-17

Family

ID=73392465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010930162.0A Active CN111966109B (zh) 2020-09-07 2020-09-07 基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111966109B (zh)

Citations (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003288006A (ja) * 2002-01-22 2003-10-10 Haruo Nakano 地形図作成支援システムおよび方法
CN102420392A (zh) * 2011-07-30 2012-04-18 山东鲁能智能技术有限公司 基于磁导航的变电站巡检机器人全局路径规划方法
CN104914865A (zh) * 2015-05-29 2015-09-16 国网山东省电力公司电力科学研究院 变电站巡检机器人定位导航系统及方法
CN105716611A (zh) * 2016-01-29 2016-06-29 西安电子科技大学 基于环境信息的室内移动机器人及其定位方法
CN106681333A (zh) * 2017-03-02 2017-05-17 刘伟豪 一种提高变电站巡检机器人稳定性的方法及系统
CN107608364A (zh) * 2017-11-01 2018-01-19 广州供电局有限公司 一种用于数据中心物理设备上下架的智能机器人
CN107966150A (zh) * 2017-11-21 2018-04-27 武汉中元华电软件有限公司 基于路口点和路段的变电站作业机器人路径规划及导航定位方法
CN108227704A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 苏州宝时得电动工具有限公司 自移动设备及其移动方法、存储介质和服务器
CN108469826A (zh) * 2018-04-23 2018-08-31 宁波Gqy视讯股份有限公司 一种基于机器人的地图生成方法及系统
CN108759844A (zh) * 2018-06-07 2018-11-06 科沃斯商用机器人有限公司 机器人重定位与环境地图构建方法、机器人及存储介质
CN110023867A (zh) * 2016-11-01 2019-07-16 云海智行股份有限公司 用于机器人绘图的系统和方法
CN110045733A (zh) * 2019-04-04 2019-07-23 肖卫国 一种实时定位方法及其系统、计算机可读介质
CN110260867A (zh) * 2019-07-29 2019-09-20 浙江大华技术股份有限公司 一种机器人导航中位姿确定、纠正的方法、设备及装置
CN110276834A (zh) * 2019-06-25 2019-09-24 达闼科技（北京）有限公司 一种激光点云地图的构建方法、终端和可读存储介质
CN110297224A (zh) * 2019-08-01 2019-10-01 深圳前海达闼云端智能科技有限公司 激光雷达的定位方法、装置、机器人及计算设备
CN110531759A (zh) * 2019-08-02 2019-12-03 深圳大学 机器人探索路径生成方法、装置、计算机设备和存储介质
CN110793543A (zh) * 2019-10-21 2020-02-14 国网电力科学研究院有限公司 基于激光扫描的电力巡检机器人的定位导航精度测量装置及方法
CN110852929A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 中国移动通信集团广东有限公司 网络线路的巡检方法和设备
CN110889808A (zh) * 2019-11-21 2020-03-17 广州文远知行科技有限公司 一种定位的方法、装置、设备及存储介质
CN111157012A (zh) * 2019-12-31 2020-05-15 深圳市优必选科技股份有限公司 一种机器人导航方法、装置、可读存储介质及机器人
CN210790992U (zh) * 2019-07-08 2020-06-19 华南农业大学 一种基于uwb定位的猪场巡检机器人
CN111402702A (zh) * 2020-03-31 2020-07-10 北京四维图新科技股份有限公司 地图构建方法、装置及系统
CN111427363A (zh) * 2020-04-24 2020-07-17 深圳国信泰富科技有限公司 一种机器人导航控制方法及系统
CN111452988A (zh) * 2020-01-09 2020-07-28 国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司 一种基于泛在电力物联网的无人机多机协同智能巡检系统及方法
CN111521195A (zh) * 2020-04-10 2020-08-11 广州铁路职业技术学院（广州铁路机械学校） 一种智能机器人
CN111531549A (zh) * 2020-06-18 2020-08-14 北京海益同展信息科技有限公司 一种机器人系统及定位导航方法
CN111553937A (zh) * 2020-04-23 2020-08-18 东软睿驰汽车技术（上海）有限公司 激光点云地图构建方法、装置、设备及系统
CN111578959A (zh) * 2020-05-19 2020-08-25 鲲鹏通讯(昆山)有限公司 一种基于改进Hector SLAM算法的未知环境自主定位方法
CN111583369A (zh) * 2020-04-21 2020-08-25 天津大学 一种基于面线角点特征提取的激光slam方法
CN111590595A (zh) * 2020-06-30 2020-08-28 深圳市银星智能科技股份有限公司 一种定位方法、装置、移动机器人及存储介质
CN111609853A (zh) * 2019-02-25 2020-09-01 北京奇虎科技有限公司 三维地图构建方法、扫地机器人及电子设备

Patent Citations (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003288006A (ja) * 2002-01-22 2003-10-10 Haruo Nakano 地形図作成支援システムおよび方法
CN102420392A (zh) * 2011-07-30 2012-04-18 山东鲁能智能技术有限公司 基于磁导航的变电站巡检机器人全局路径规划方法
CN104914865A (zh) * 2015-05-29 2015-09-16 国网山东省电力公司电力科学研究院 变电站巡检机器人定位导航系统及方法
CN105716611A (zh) * 2016-01-29 2016-06-29 西安电子科技大学 基于环境信息的室内移动机器人及其定位方法
CN110023867A (zh) * 2016-11-01 2019-07-16 云海智行股份有限公司 用于机器人绘图的系统和方法
CN108227704A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 苏州宝时得电动工具有限公司 自移动设备及其移动方法、存储介质和服务器
CN106681333A (zh) * 2017-03-02 2017-05-17 刘伟豪 一种提高变电站巡检机器人稳定性的方法及系统
CN107608364A (zh) * 2017-11-01 2018-01-19 广州供电局有限公司 一种用于数据中心物理设备上下架的智能机器人
CN107966150A (zh) * 2017-11-21 2018-04-27 武汉中元华电软件有限公司 基于路口点和路段的变电站作业机器人路径规划及导航定位方法
CN108469826A (zh) * 2018-04-23 2018-08-31 宁波Gqy视讯股份有限公司 一种基于机器人的地图生成方法及系统
CN108759844A (zh) * 2018-06-07 2018-11-06 科沃斯商用机器人有限公司 机器人重定位与环境地图构建方法、机器人及存储介质
CN110852929A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 中国移动通信集团广东有限公司 网络线路的巡检方法和设备
CN111609853A (zh) * 2019-02-25 2020-09-01 北京奇虎科技有限公司 三维地图构建方法、扫地机器人及电子设备
CN110045733A (zh) * 2019-04-04 2019-07-23 肖卫国 一种实时定位方法及其系统、计算机可读介质
CN110276834A (zh) * 2019-06-25 2019-09-24 达闼科技（北京）有限公司 一种激光点云地图的构建方法、终端和可读存储介质
CN210790992U (zh) * 2019-07-08 2020-06-19 华南农业大学 一种基于uwb定位的猪场巡检机器人
CN110260867A (zh) * 2019-07-29 2019-09-20 浙江大华技术股份有限公司 一种机器人导航中位姿确定、纠正的方法、设备及装置
CN110297224A (zh) * 2019-08-01 2019-10-01 深圳前海达闼云端智能科技有限公司 激光雷达的定位方法、装置、机器人及计算设备
CN110531759A (zh) * 2019-08-02 2019-12-03 深圳大学 机器人探索路径生成方法、装置、计算机设备和存储介质
CN110793543A (zh) * 2019-10-21 2020-02-14 国网电力科学研究院有限公司 基于激光扫描的电力巡检机器人的定位导航精度测量装置及方法
CN110889808A (zh) * 2019-11-21 2020-03-17 广州文远知行科技有限公司 一种定位的方法、装置、设备及存储介质
CN111157012A (zh) * 2019-12-31 2020-05-15 深圳市优必选科技股份有限公司 一种机器人导航方法、装置、可读存储介质及机器人
CN111452988A (zh) * 2020-01-09 2020-07-28 国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司 一种基于泛在电力物联网的无人机多机协同智能巡检系统及方法
CN111402702A (zh) * 2020-03-31 2020-07-10 北京四维图新科技股份有限公司 地图构建方法、装置及系统
CN111521195A (zh) * 2020-04-10 2020-08-11 广州铁路职业技术学院（广州铁路机械学校） 一种智能机器人
CN111583369A (zh) * 2020-04-21 2020-08-25 天津大学 一种基于面线角点特征提取的激光slam方法
CN111553937A (zh) * 2020-04-23 2020-08-18 东软睿驰汽车技术（上海）有限公司 激光点云地图构建方法、装置、设备及系统
CN111427363A (zh) * 2020-04-24 2020-07-17 深圳国信泰富科技有限公司 一种机器人导航控制方法及系统
CN111578959A (zh) * 2020-05-19 2020-08-25 鲲鹏通讯(昆山)有限公司 一种基于改进Hector SLAM算法的未知环境自主定位方法
CN111531549A (zh) * 2020-06-18 2020-08-14 北京海益同展信息科技有限公司 一种机器人系统及定位导航方法
CN111590595A (zh) * 2020-06-30 2020-08-28 深圳市银星智能科技股份有限公司 一种定位方法、装置、移动机器人及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN111966109A (zh) 2020-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102342152B1 (ko) 환경 맵 생성 및 정렬을 위한 방법 및 시스템
CN111968262B (zh) 一种语义智能变电站巡视作业机器人导航系统及方法
CN111639505B (zh) 一种用于室内巡检机器人的混合定位导航系统及方法
WO2018194768A1 (en) Method and system for simultaneous localization and sensor calibration
CN108776487A (zh) 一种矿用轨道式巡检机器人及其定位方法
CN106500700A (zh) 一种多移动机器人协作导航方法及系统
CN111693050A (zh) 基于建筑信息模型的室内中大型机器人导航方法
US20110301800A1 (en) Automatic guided vehicle and method for drive control of the same
CN111634636B (zh) 一种斗轮机的全自动取料控制系统
CN112066982B (zh) 一种在高动态环境下的工业移动机器人定位方法
CN105115497A (zh) 一种可靠的室内移动机器人精确导航定位系统及方法
CN107443380B (zh) 直角坐标机器人的控制方法和控制装置
KR102056564B1 (ko) 머신 비전을 이용한 시설물 관리 방법 및 장치
RU139571U1 (ru) Устройство ориентации и навигации тележки мобильного робота при его перемещении по горизонтальной поверхности в заданном помещении
CN111024059A (zh) 用于厂区内三维空间的高精度人员定位系统及方法
CN117236916B (zh) 一种智慧电厂的综合安全巡检方法
CN111966109B (zh) 基于柔性直流换流站阀厅的巡检机器人定位方法及装置
CN114610032A (zh) 目标对象跟随方法、装置、电子设备和可读存储介质
CN112033412A (zh) 一种提高巡检机器人定位精度的方法及装置
CN106371103A (zh) 基于表决融合的多激光传感器数据融合方法
CN116989842A (zh) 一种基于大数据的设备故障诊断方法、装置及存储介质
CN116629106A (zh) 移动机器人运行场景的准数字孪生方法、系统、设备及介质
CN110988795A (zh) 融合wifi定位的无标记导航agv全局初定位方法
CN107588773B (zh) 一种基于航位推算与测距信息的多节点协同导航方法
CN103076591B (zh) 基于超声波技术的工业机器人运动定位方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant