CN112198883A - 一种用于巡检机器人系统的轨道分段标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于巡检机器人系统的轨道分段标定方法，包括安装有实时定位装置的巡检机器人，与所述巡检机器人通过无线或有线联结的服务器，与所述服务器通过无线或有线联通的客户端，安装所述巡检机器人且待标定的轨道，安装在所述轨道上的具有被所述巡检机器人检测部件的标志点，通过利用相应装置现场自动对轨道进行标定；本发明提供的方法能够实时自动进行标定，大大提升了轨道标定的效率，降低成本。

Description

一种用于巡检机器人系统的轨道分段标定方法

技术领域

本发明属于巡检机器人领域，涉及一种标定方法，尤其是一种用于巡检机器人系统的轨道分段标定方法。

背景技术

轨道式巡检机器人被广泛应用于隧道、管廊、变电站等工业现场，用来采集现场环境数据。轨道巡检机器人在轨道上运行时，往往需要根据轨道状况的不同对机器人的运动状态做出动态调整，如在经过坡道或弯道时减速，在进入长直轨道时恢复较高的运行速度。为了实现巡检机器人运行速度的动态调整，巡检机器人需要结合定位装置反馈的实时位置信息以及事先存储的轨道描述信息判断当前所在轨道的类型、长度、坡度等，对运行速度做出动态调整。其中，事先存储的轨道描述信息，需要在巡检机器人正式投入运行前对完整的轨道进行标定得到。一般来说，轨道标定是对巡检机器人运行的轨道进行相对准确的测量，目前标定方式和方法基本都通过施工图进行人工标定，无论人工成本、时间成本，以及精确程度和准确程度都成为问题，因此需要寻找新的方式和方法来解决此类问题。

发明内容

有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本发明提供了一种用于巡检机器人系统的轨道分段标定方法：

包括安装有实时定位装置的巡检机器人，与所述巡检机器人通过无线或有线联结的服务器，与所述服务器通过无线或有线联通的客户端，安装所述巡检机器人且待标定的轨道，安装在所述轨道上的具有被所述巡检机器人检测部件的标志点；

步骤1.设置标定点，在所述轨道上预设的位置上安装标志点；

步骤2.初始化轨道数据，初始化所述标志点总数并记录存储至所述服务器中，在所述服务器中记录存储所述标志点分布；

步骤3.所述巡检机器人进行标定，所述巡检机器人放置在所述轨道起始端后，接收所述服务器发出的标定请求，开始执行标定任务，以预设速度沿所述轨道进行运行，在运行过程中安装在所述巡检机器人上的传感装置扫描所述标定点并上传所述实时定位装置反馈的所述实时位置数据给所述服务器；

步骤4.所述服务器处理数据，当服务器收到机器人上传的标定点坐标后，储存所有标定点坐标；标定任务结束后，根据事先存储的轨道分界标定点的分布，计算每一段轨道的起止坐标。

本案发明以将整个运行轨道按照轨道类型划分成一段段小轨道并设定标定点，通过巡检机器人自动巡检测量出每一段轨道的长度。此外，为了提高巡检机器人的定位精度，还在轨道上随机分布一些辅助定位标定点，并标定这些辅助标定点的坐标，机器人在正常运行过程中扫描到这些标定点后，根据定位装置反馈的位置信息以及事先存储的标定点坐标，对一定范围内的实时定位误差进行校准，但在实际过程中，巡检机器人的轨道标定任务往往需要一次完成，不可中断，这样就要求在执行标定任务之前机器人电量充足，在标定过程中一旦机器人电量不足，需要充电后重新标定；若轨道较长，机器人即使电量充足也无法完成标定任务，本案还提供了相应的解决方案。

另外，根据本发明公开的用于巡检机器人系统的轨道分段标定方法还具有如下附加技术特征：

进一步地，所述标定点包括轨道分界标定点和用于提高所述巡检机器人实时定位精度的辅助定位标定点，所述轨道分界标定点安装在所述轨道的起点位置及所述轨道特征发生变化的分界点处，所述辅助定位标定点根据预设距离安装所述轨道上。

进一步地，所述巡检机器人进行标定过程包括：

(a)服务器向机器人发送标定任务执行请求，该请求包含本次标定需要扫描的标定点数目；

(b)机器人收到标定任务执行请求后，以一定的速度开始运动；

(c)在扫描到第一个标定点时，将定位装置的计数清零，并向服务器上传标定点坐标0；

(d)之后每当传感器扫描到标定点时，向服务器上传定位装置反馈的实时位置数据；

(e)当机器人扫描到指定数目的标定点或收到服务器结束标定请求后，机器人停止运动，结束标定任务。

进一步地，所述分段标定方法还包括根据所述巡检机器人电量不足情况下的处理方法，包括：

（a）当所述巡检机器人电量不足，或在标定过程中发生意外状况需要暂停标定时，可暂停标定，暂停标定后，服务器需记录最后扫描到的暂停标定点；

（b）重新标定时，首先控制机器人运动至所述暂停标定点之前；

（c）重新开始标定后，机器人继续以所述预设速度开始运动并继续剩余轨道标定；

（d）当扫描到所述暂停标定点后，将所述实时定位装置的计数值清零；

（e）之后顺次扫描到所述剩余轨道的所述标定点时，向所述服务器上传所述实时定位装置反馈的实时位置数据；

（f） 当扫描到指定数目的所述标定点后，结束标定；

（g）所述服务器在存储标定点坐标时，所有在所述暂停标定点之后的所述标定点坐标均需加上所述暂停标定点的坐标。

（h）根据事先存储的轨道分界标定点的分布，计算每一段轨道的起止坐标。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的整体系统示意图；

图2是本发明实施例的轨道分界标定点安装示意图；

图3是本发明实施例的辅助定位标定点安装示意图；

其中，A客户端，B服务器，C巡检机器人，AB任务传递，BC下发任务，CB上传任务。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“联接”、“连通”、“相连”、“联结”、“配合”应做广义理解，例如，可以是固定联结，一体地联结，也可以是可拆卸联结；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；“配合”可以是面与面的配合，也可以是点与面或线与面的配合，也包括孔轴的配合，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参照附图来描述本发明的粘钢片的对位装置，其中图1是本发明实施例的整体系统示意图；图2是本发明实施例的轨道分界标定点安装示意图；图3是本发明实施例的辅助定位标定点安装示意图。

如图1-3所示，根据本发明的实施例，包括安装有实时定位装置的巡检机器人，与所述巡检机器人通过无线或有线联结的服务器，与所述服务器通过无线或有线联通的客户端，安装所述巡检机器人且待标定的轨道，安装在所述轨道上的具有被所述巡检机器人检测部件的标志点；

步骤1.设置标定点，在所述轨道上预设的位置上安装标志点；

步骤2.初始化轨道数据，初始化所述标志点总数并记录存储至所述服务器中，在所述服务器中记录存储所述标志点分布；

步骤3.所述巡检机器人进行标定，所述巡检机器人放置在所述轨道起始端后，接收所述服务器发出的标定请求，开始执行标定任务，以预设速度沿所述轨道进行运行，在运行过程中安装在所述巡检机器人上的传感装置扫描所述标定点并上传所述实时定位装置反馈的所述实时位置数据给所述服务器；

步骤4.所述服务器处理数据，当服务器收到机器人上传的标定点坐标后，储存所有标定点坐标；标定任务结束后，根据事先存储的轨道分界标定点的分布，计算每一段轨道的起止坐标。

另外，根据本发明公开的用于巡检机器人系统的轨道分段标定方法的还具有如下附加技术特征：

根据本发明的实施例，所述标定点包括轨道分界标定点和用于提高所述巡检机器人实时定位精度的辅助定位标定点，所述轨道分界标定点安装在所述轨道的起点位置及所述轨道特征发生变化的分界点处，所述辅助定位标定点根据预设距离安装所述轨道上。

根据本发明的实施例，所述巡检机器人进行标定过程包括：

(a)服务器向机器人发送标定任务执行请求，该请求包含本次标定需要扫描的标定点数目；

(b)机器人收到标定任务执行请求后，以一定的速度开始运动；

(c)在扫描到第一个标定点时，将定位装置的计数清零，并向服务器上传标定点坐标0；

(d)之后每当传感器扫描到标定点时，向服务器上传定位装置反馈的实时位置数据；

(e)当机器人扫描到指定数目的标定点或收到服务器结束标定请求后，机器人停止运动，结束标定任务。

根据本发明的实施例，所述分段标定方法还包括根据所述巡检机器人电量不足情况下的处理方法，包括：

（a）当所述巡检机器人电量不足，或在标定过程中发生意外状况需要暂停标定时，可暂停标定，暂停标定后，服务器需记录最后扫描到的暂停标定点；

（b）重新标定时，首先控制机器人运动至所述暂停标定点之前；

（c）重新开始标定后，机器人继续以所述预设速度开始运动并继续剩余轨道标定；

（d）当扫描到所述暂停标定点后，将所述实时定位装置的计数值清零；

（e）之后顺次扫描到所述剩余轨道的所述标定点时，向所述服务器上传所述实时定位装置反馈的实时位置数据；

（f） 当扫描到指定数目的所述标定点后，结束标定；

（g）所述服务器在存储标定点坐标时，所有在所述暂停标定点之后的所述标定点坐标均需加上所述暂停标定点的坐标。

（h）根据事先存储的轨道分界标定点的分布，计算每一段轨道的起止坐标。

任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。

尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种用于巡检机器人系统的轨道分段标定方法，其特征在于,包括安装有实时定位装置的巡检机器人，与所述巡检机器人通过无线或有线联结的服务器，与所述服务器通过无线或有线联通的客户端，安装所述巡检机器人且待标定的轨道，安装在所述轨道上的具有被所述巡检机器人检测部件的标志点；

步骤1.设置标定点，在所述轨道上预设的位置上安装标志点；

步骤2.初始化轨道数据，初始化所述标志点总数并记录存储至所述服务器中，在所述服务器中记录存储所述标志点分布；

步骤3.所述巡检机器人进行标定，所述巡检机器人放置在所述轨道起始端后，接收所述服务器发出的标定请求，开始执行标定任务，以预设速度沿所述轨道进行运行，在运行过程中安装在所述巡检机器人上的传感装置扫描所述标定点并上传所述实时定位装置反馈的所述实时位置数据给所述服务器；

步骤4.所述服务器处理数据，当服务器收到机器人上传的标定点坐标后，储存所有标定点坐标；标定任务结束后，根据事先存储的轨道分界标定点的分布，计算每一段轨道的起止坐标。

2.根据权利要求1所述的用于巡检机器人系统的轨道分段标定方法，其特征在于，所述标定点包括轨道分界标定点和用于提高所述巡检机器人实时定位精度的辅助定位标定点，所述轨道分界标定点安装在所述轨道的起点位置及所述轨道特征发生变化的分界点处，所述辅助定位标定点根据预设距离安装所述轨道上。

3.根据权利要求1所述的用于巡检机器人系统的轨道分段标定方法，其特征在于，所述巡检机器人进行标定过程包括：

(a) 服务器向机器人发送标定任务执行请求，该请求包含本次标定需要扫描的标定点数目；

(b) 机器人收到标定任务执行请求后，以一定的速度开始运动；

(c) 在扫描到第一个标定点时，将定位装置的计数清零，并向服务器上传标定点坐标0；

(d) 之后每当传感器扫描到标定点时，向服务器上传定位装置反馈的实时位置数据；

(e) 当机器人扫描到指定数目的标定点或收到服务器结束标定请求后，机器人停止运动，结束标定任务。

4.根据权利要求1所述的用于巡检机器人系统的轨道分段标定方法，其特征在于，所述分段标定方法还包括根据所述巡检机器人电量不足情况下的处理方法，包括：

（a）当所述巡检机器人电量不足，或在标定过程中发生意外状况需要暂停标定时，可暂停标定，暂停标定后，服务器需记录最后扫描到的暂停标定点；

（b）重新标定时，首先控制机器人运动至所述暂停标定点之前；

（c）重新开始标定后，机器人继续以所述预设速度开始运动并继续剩余轨道标定；

（d）当扫描到所述暂停标定点后，将所述实时定位装置的计数值清零；

（e）之后顺次扫描到所述剩余轨道的所述标定点时，向所述服务器上传所述实时定位装置反馈的实时位置数据；

（f）当扫描到指定数目的所述标定点后，结束标定；

（g）所述服务器在存储标定点坐标时，所有在所述暂停标定点之后的所述标定点坐标均需加上所述暂停标定点的坐标；

（h）根据事先存储的轨道分界标定点的分布，计算每一段轨道的起止坐标。

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