CN112506207A - 一种巡检机器人及其路径规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种巡检机器人及其路径规划方法，该方法包括获取检测区域的地图信息及检测区域内的若干个待检测设备的历史故障信息，并根据该地图信息和所述若干个待检测设备的历史故障信息规划一条巡检路径；该机器人包括路径规划模块，所述路径规划模块包括输入单元、存储单元和处理单元，所述输入单元用于输入检测区域的地图信息和该检测区域内的设备的历史故障信息，并将这些信息发送到所述存储单元进行存储，所述存储单元将所述输入单元发送的信息传输给所述处理单元，所述处理单元采集所述输入单元传输的信息，并根据该信息生成半动态的全局信息，最后由所述处理单元规划一条巡检机器人的巡检路线。
Description
技术领域
本发明属于巡检机器人领域，具体涉及一种巡检机器人及其路径规划方法。
背景技术
如今检测区域内使用巡检机器人进行日常站内巡检已经是很常见，有一些巡检机器人使用特定的轨道，使用遥控进行巡检。也有使用远程终端，对巡检机器人进行控制。这类巡检工作，都建立在已经获取的全局信息上，机器人只按照预先预定的巡检线路进行完全重复式的巡检，或者根据远程终端程序的控制，执行相应的巡检；但是这类巡检工作，路径规划方面都会存在一些问题，比如没有考虑以往故障数据、设备的故障记录、设备的实际价值，从而使规划的路径过于复杂做了大量无用功，巡检的路径没有针对性只是让巡检机器人进行重复的巡检任务。
发明内容
为了解决上述巡检机器人工作存在的问题，提出一种巡检机器人及其路径规划方法。
本发明提供一种巡检机器人路径规划方法，包括步骤如下：
S1、获取检测区域的地图信息，所述地图信息包括若干个待检测的设备的位置信息；
S2、获取所述若干个待检测设备的历史故障信息；
S3、根据所述待检测设备的历史故障信息设置该设备的故障巡检等级，使得所述具有较多历史故障的设备的故障巡检等级优于较少或没有历史故障的设备；
S4、根据所述地图信息和所述待检测设备的故障巡检等级规划一条巡检路径，该巡检路径具有最高的累加设备故障巡检等级。
其中，所述故障巡检等级优于其他设备是指巡检的优先度高于其它设备、巡检的频率高于其它设备，以及被抽到巡检的概率高于其它设备中的一种。
所述若干个待检测设备还包括基础巡检等级，当出现多个具有历史故障的待检测设备时，所述基础巡检等级高的设备被设置为优选于其它设备被巡检。
所述基础巡检等级由设备的价值、类型、故障率之一或结合决定。
所述历史故障信息还包括新故障值，所述新故障值为对应设备出现最近一次故障之后又被巡检到的次数，若次数越大，则新故障值越小，当出现多个具有历史故障的待检测设备时，所述新故障值高的设备被设置为优选于其它设备被巡检。
所述历史故障信息还包括复检值，所述复检值为对应设备出现历史故障的次数，若次数越大，则复检值越大，当出现多个具有历史故障的待检测设备时，所述复检值高的设备被设置为优选于其它设备被巡检。
所述故障巡检等级设有初始值，在每一次巡检完成后，以当前的新故障值或复检值对所述初始值进行更新，得到下一次巡检所需的故障巡检等级。
一种巡检机器人，包括路径规划模块，所述路径规划模块包括输入单元、存储单元和处理单元，所述输入单元用于输入检测区域的地图信息和该检测区域内的设备的历史故障信息，并将这些信息发送到所述存储单元进行存储，所述存储单元将所述输入单元发送的信息传输给所述处理单元，所述处理单元采集所述输入单元传输的信息，并根据该信息生成半动态的全局信息，最后由所述处理单元按照如上面所述的路径规划方法，规划一条巡检机器人的巡检路线。
其中，所述巡检机器人还包括监测装置，用于获取所述巡检机器人巡检范围内的至少一种环境数据；
所述巡检机器人还包括图像采集装置，用于采集所述巡检范围内的信息。
与现有技术相比，本发明的益处有：
本发明针对以往的故障数据对机器人的巡检路径进行规划，加强了近期出现过故障的设备巡检的同时，也很大程度上减少了不必要的巡检任务，增加了巡检机器人的巡检效率。
附图说明
图1为一种巡检机器人路径规划方法示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述，但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明提供一种巡检机器人路径规划方法，包括步骤如下：
S1、获取检测区域的地图信息，所述地图信息包括若干个待检测的设备的位置信息；
S2、获取所述若干个待检测设备的历史故障信息；
S3、根据所述待检测设备的历史故障信息设置该设备的故障巡检等级，使得所述具有较多历史故障的设备的故障巡检等级优于较少或没有历史故障的设备；
S4、根据所述地图信息和所述待检测设备的故障巡检等级规划一条巡检路径，该巡检路径具有最高的累加设备故障巡检等级。
其中步骤S4所述巡检路径根据巡检任务具有限定资源条件，所述限定资源条件可以是设置为该巡检路径所具有的设备个数，也可以是该巡检路径所需要的巡检时间。
其中，所述故障巡检等级优于其他设备是指巡检的优先度高于其它设备、巡检的频率高于其它设备，以及被抽到巡检的概率高于其它设备中的一种。
所述若干个待检测设备还包括基础巡检等级，当出现多个具有历史故障的待检测设备时，所述基础巡检等级高的设备被设置为优选于其它设备被巡检。
所述基础巡检等级由设备的价值、类型、故障率之一或结合决定。
所述历史故障信息还包括新故障值，所述新故障值为对应设备出现最近一次故障之后又被巡检到的次数，若次数越大，则新故障值越小，当出现多个具有历史故障的待检测设备时，所述新故障值高的设备被设置为优选于其它设备被巡检。
所述历史故障信息还包括复检值，所述复检值为对应设备出现历史故障的次数，若次数越大，则复检值越大，当出现多个具有历史故障的待检测设备时，所述复检值高的设备被设置为优选于其它设备被巡检。
所述故障巡检等级设有初始值，在每一次巡检完成后，以当前的新故障值或复检值对所述初始值进行更新，得到下一次巡检所需的故障巡检等级。
一种巡检机器人，包括路径规划模块，所述路径规划模块包括输入单元、存储单元和处理单元，所述输入单元用于输入检测区域的地图信息和该检测区域内的设备的历史故障信息，并将这些信息发送到所述存储单元进行存储，所述存储单元将所述输入单元发送的信息传输给所述处理单元，所述处理单元采集所述输入单元传输的信息，并根据该信息生成半动态的全局信息，最后由所述处理单元按照如上面所述的路径规划方法，规划一条巡检机器人的巡检路线。
其中，所述巡检机器人还包括监测装置，用于获取所述巡检机器人巡检范围内的至少一种环境数据；监测装置包括多种类型的传感器，如温度传感器或热成像仪，热成像仪可以采集所述巡检范围内的温度并将其转换成图像；
还包括图像采集装置，用于采集所述巡检范围内的信息；
其中处理单元还接收监测装置发送的环境数据和图像采集装置发送的图像信息。
本发明提供一种巡检机器人路径规划方法的第一实施例，
在本实施例中，所有的设备可以自行根据上述设备的各项权重设置该设备的基础巡检等级I(I≤1)；
设备故障信息中的故障信号F(F＝0或1)，F＝0表示此次巡检中设备未发生故障，F＝1表示此次巡检中设备发生故障；设备的故障信号由巡检过程中巡检机器人巡检设备时传输至输入模块，并由存储模块进行存储之后传输至路径规划模块进行信号采集；
设备的故障巡检等级G＝I+g，G≥I；
设备的复检值：g＝xF+(1-F)y；其中x,y为复检参数，1>x>0,-1<y<0
在本实施例中可以令x＝0.2,y＝-0.1；
故障巡检等级G＝复检值g+基础巡检等级I，使得故障巡检等级G的变化范围由每次的复检值g决定，在上述公式算法的进行下，设备在发生故障时，复检值g＝0.2会上调设备的故障巡检等级G，若下一次的巡检中该设备未发生故障，则该设备的故障巡检等级G又会恢复到基础巡检等级I；故x,y的取值会决定复检值g在设备正常或发生故障下的取值，复检值g的取值又决定设备的故障巡检等级G。
下面为本发明的第二实施例：
在本实施例中，同样的，所有的设备可以自行根据上述设备的各项权重设置该设备的基础巡检等级I(I≤1)，第一次巡检任务的抽取根据该设备的初始故障巡检等级G0，设备的复检值g作为设备的权值；
每个设备的初始故障巡检等级G0＝I*0.1；
每次完成巡检时故障巡检等级G＝G0+g；
正常情况下，g＝g1+g2，g1上次巡检的设备复检值，g2为此次巡检的复检参数,g2分为故障时的复检参数和无故障时的复检参数。在本实施例中，复检值g为对应设备出现历史故障的次数，若次数越大，则复检值越大，当出现多个具有历史故障的待检测设备时，复检值高的设备被设置为优选于其它设备被巡检。在本实施例中g2两种情况下的复检参数值设定影响该设备的故障巡检等级G衰减或提高的速度；
例如，g2在故障时的复检参数为0.2，无故障时为-0.1；相比于在故障时的复检参数0.3，无故障时为-0.05时；在后者的设置下设备发生故障后的故障巡检等级G将会提高很多，故障巡检等级G的衰减速度会变得缓慢；
在每次巡检时，若有设备发生故障则该设备的故障巡检等级G将会提高，若该设备在之后的巡检中没有再次出现故障，则衰减其故障巡检等级G，直到衰减为初始值G0；
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。
Claims (10)
1.一种巡检机器人路径规划方法，其特征在于，包括步骤如下：
S1、获取检测区域的地图信息，所述地图信息包括若干个待检测的设备的位置信息；
S2、获取所述若干个待检测设备的历史故障信息；
S3、根据所述待检测设备的历史故障信息设置该设备的故障巡检等级，使得所述具有较多历史故障的设备的故障巡检等级优于较少或没有历史故障的设备；
S4、根据所述地图信息和所述待检测设备的故障巡检等级规划一条巡检路径，该巡检路径具有最高的累加设备故障巡检等级。
2.根据权利要求1所述的巡检机器人路径规划方法，其特征在于，所述故障巡检等级优于其他设备是指巡检的优先度高于其它设备、巡检的频率高于其它设备，以及被抽到巡检的概率高于其它设备中的一种。
3.根据权利要求1所述的巡检机器人路径规划方法，其特征在于，所述若干个待检测设备还包括基础巡检等级，当出现多个具有历史故障的待检测设备时，所述基础巡检等级高的设备被设置为优选于其它设备被巡检。
4.根据权利要求3所述的巡检机器人路径规划方法，其特征在于，所述基础巡检等级由设备的价值、类型、故障率之一或结合决定。
5.根据权利要求1所述的巡检机器人路径规划方法，其特征在于，所述历史故障信息还包括新故障值，所述新故障值为对应设备出现最近一次故障之后又被巡检到的次数，若次数越大，则新故障值越小，当出现多个具有历史故障的待检测设备时，所述新故障值高的设备被设置为优选于其它设备被巡检。
6.根据权利要求1所述的巡检机器人路径规划方法，其特征在于，所述历史故障信息还包括复检值，所述复检值为对应设备出现历史故障的次数，若次数越大，则复检值越大，当出现多个具有历史故障的待检测设备时，所述复检值高的设备被设置为优选于其它设备被巡检。
7.根据权利要求5或6所述的巡检机器人路径规划方法，其特征在于，所述故障巡检等级设有初始值，在每一次巡检完成后，以当前的新故障值或复检值对所述初始值进行更新，得到下一次巡检所需的故障巡检等级。
8.一种巡检机器人，其特征在于，包括路径规划模块，所述路径规划模块包括输入单元、存储单元和处理单元，所述输入单元用于输入检测区域的地图信息和该检测区域内的设备的历史故障信息，并将这些信息发送到所述存储单元进行存储，所述存储单元将所述输入单元发送的信息传输给所述处理单元，所述处理单元采集所述输入单元传输的信息，并根据该信息生成半动态的全局信息，最后由所述处理单元按照如权利要求1-7任意一项所述的路径规划方法，规划一条巡检机器人的巡检路线。
9.根据权利要求8所述的巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人还包括监测装置，用于获取所述巡检机器人巡检范围内的至少一种环境数据。
10.根据权利要求8所述的巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人还包括图像采集装置，用于采集所述巡检范围内的信息。
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