CN114237225A - 一种四足机器人及其智能巡检管理平台 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种四足机器人及其智能巡检管理平台，涉及智能巡检技术领域，该四足机器人包括：运动控制主机，其配置有IMU与多个电机驱动关节；自主导航主机，其配置有激光雷达与多个深度摄像头；AI感知主机，其配置多种传感部件；自主导航主机用于进行导航和路径规划，对预设巡检路线进行调整；运动控制主机用于根据预设巡检路线或调整后的预设巡检路线，结合IMU与多个电机驱动关节进行运动控制；AI感知主机用于配合多种传感部件进行视觉识别、热红外检测以及声音检测。本申请以四足机器人作为巡检任务的执行载体，基于四足机器人结构的特点，在特定的时间按既定的顺序对待检设备进行巡视，在一定程度提高了巡检工作的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及智能巡检技术领域，具体涉及一种四足机器人及其智能巡检管理平台。
背景技术
在日常生产过程中，需要对生产车间进行定期巡检，以保障安全生产。尤其是燃机电厂之类的复杂巡检工作环境，需要安排工作人员定时对不同区域的设备以及车间情况进行巡检，以保障日常生产工作的顺利开展，避免发生安全事故，从而避免造成人员伤亡以及财产损失。
现阶段，人工巡检效率低下，且由于工作繁琐以及工作人员的主观判断影响，容易导致漏检，从而无法有效避免事故的发生。
针对上述现有技术现状的不足，现提供一种新的四足机器人智能巡检技术，以满足需求。
发明内容
本申请提供一种四足机器人及其智能巡检管理平台，以四足机器人作为巡检任务的执行载体，基于四足机器人结构的特点，从而在特定的时间按既定的顺序对待检设备进行巡视，在一定程度提高了巡检工作的安全性和可靠性。
第一方面，本申请提供了一种四足机器人，所述四足机器人包括：
运动控制主机，其配置有IMU与多个电机驱动关节；
自主导航主机，其配置有激光雷达与多个深度摄像头；
AI感知主机，其配置多种传感部件；
所述运动控制主机用于根据预设巡检路线或调整后的所述预设巡检路线进行运动控制；
所述AI感知主机用于检测获取障碍物信息，所述障碍物信息包括所述障碍物当前方位、所述障碍物运动趋势以及障碍物轮廓；
所述自主导航主机用于接收巡检导航地图，当所述障碍物当前方位位于所述四足机器人下一时刻的行动路线上时，根据所述场景地图、所述待巡检设备位置信息、所述巡检顺序、所述预设巡检路线、所述障碍物信息、四足机器人自身方位以及四足机器人轮廓，在不改变所述巡检顺序的前提下，对所述预设巡检路线调整，并当所述障碍物当前方位导致任一所述待巡检设备无法被巡检时，记录无法被巡检的所述待巡检设备；
所述自主导航主机还用于在所述四足机器人被工作人员带领经过所述预设巡检路线时进行路线记录，获得所述预设巡检路线；其中，
所述巡检导航地图包括场景地图、待巡检设备位置信息、对应的所述巡检顺序以及所述预设巡检路线；
所述障碍物轮廓包括障碍物的长宽高最大值，四足机器人轮廓包括四组机器人在对应的运作状态下的长宽高最大值。
进一步的，所述自主导航主机还用于当所述障碍物信息中的所述障碍物运动趋势位于所述四足机器人下一时刻的行动路线上时，向所述运动控制主机发送停止动作指令，待所述障碍物信息对应的障碍物经过所述四足机器人下一时刻的行动路线后，再向所述运动控制主机发送重启动作指令；
所述运动控制主机用于响应所述停止动作指令，控制所述IMU与多个所述电机驱动关节暂停工作；
所述运动控制主机还用于响应所述重启动作指令，用于根据所述预设巡检路线，重启所述IMU与多个所述电机驱动关节进行运动控制。
进一步的，所述自主导航主机还用于当所述障碍物信息对应的障碍物导致任一所述待巡检设备无法被巡检时，基于所述巡检导航地图中的待巡检设备位置信息以及对应的巡检顺序，结合所述障碍物信息，对预设巡检路线进行调整，并记录无法被巡检的所述巡检设备。
进一步的，所述自主导航主机还用于在对预设巡检路线进行调整时，对所述运动控制主机发送等待指令；
所述运动控制主机还用于响应所述等待指令，控制所述IMU与多个所述电机驱动关节保持工作状态，并使得所述四足机器人保持当前方位。
第二方面，本申请提供了一种四足机器人智能巡检管理平台，所述管理平台包括：
手持遥控部署终端，其用于向四足机器人部署巡检路线以及对应的巡检设备位置信息；
巡检机器人服务端，其用于对所述四足机器人以及所述手持遥控部署终端进行信息管控；
所述四足机器人包括：
运动控制主机，其配置有IMU与多个电机驱动关节；
自主导航主机，其配置有激光雷达与多个深度摄像头；
AI感知主机，其配置多种传感部件；
所述运动控制主机用于根据预设巡检路线或调整后的所述预设巡检路线进行运动控制；
所述AI感知主机用于检测获取障碍物信息，所述障碍物信息包括所述障碍物当前方位、所述障碍物运动趋势以及障碍物轮廓；
所述自主导航主机用于接收巡检导航地图，当所述障碍物当前方位位于所述四足机器人下一时刻的行动路线上时，根据所述场景地图、所述待巡检设备位置信息、所述巡检顺序、所述预设巡检路线、所述障碍物信息、四足机器人自身方位以及四足机器人轮廓，在不改变所述巡检顺序的前提下，对所述预设巡检路线调整，并当所述障碍物当前方位导致任一所述待巡检设备无法被巡检时，记录无法被巡检的所述待巡检设备；
所述自主导航主机还用于在所述四足机器人被工作人员带领经过所述预设巡检路线时进行路线记录，获得所述预设巡检路线；其中，
所述巡检导航地图包括场景地图、待巡检设备位置信息、对应的所述巡检顺序以及所述预设巡检路线；
所述障碍物轮廓包括障碍物的长宽高最大值，四足机器人轮廓包括四组机器人在对应的运作状态下的长宽高最大值。
具体的，所述巡检机器人服务端包括本地客户端电脑、网络硬盘摄像机以及AI数据服务器；
所述本地客户端电脑用于提供前端交互界面；
所述网络硬盘摄像机用于记录四足机器人采集获得的视频数据；
所述AI数据服务器用于基于预设的AI模型，对四足机器人的巡检工作进行训练和推理。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请以四足机器人作为巡检任务的执行载体，基于四足机器人结构的特点，从而在特定的时间按既定的顺序对待检设备进行巡视，在一定程度提高了巡检工作的安全性和可靠性。
附图说明
术语解释：
IMU：Inertial Measurement Unit，惯性测量单元；
AI：Artificial Intelligence，人工智能；
SLAM：Simultaneous Localization And Mapping，同步定位与建图。
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。
图1为本申请实施例中提供的四足机器人的结构框图；
图2为本申请实施例中提供的四足机器人的原理连接框图；
图3为本申请实施例中提供的四足机器人智能巡检管理平台的结构框图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。
本申请实施例提供一种四足机器人及其智能巡检管理平台，以四足机器人作为巡检任务的执行载体，基于四足机器人结构的特点，从而在特定的时间按既定的顺序对待检设备进行巡视，在一定程度提高了巡检工作的安全性和可靠性。
为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：
一种四足机器人，所述四足机器人包括：
运动控制主机，其配置有IMU与多个电机驱动关节；
自主导航主机，其配置有激光雷达与多个深度摄像头；
AI感知主机，其配置多种传感部件；
所述自主导航主机用于获取预设巡检路线，利用所述激光雷达与多个所述深度摄像头进行定位，并进行导航和路径规划，对所述预设巡检路线进行调整；
所述运动控制主机用于根据所述预设巡检路线或调整后的所述预设巡检路线，结合所述IMU与多个所述电机驱动关节进行运动控制；
所述AI感知主机用于配合多种所述传感部件进行视觉识别、热红外检测以及声音检测；
所述巡检导航地图包括场景地图、所述待巡检设备、对应的所述巡检顺序以及所述预设巡检路线。
以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。
第一方面，参见图1~2所示，本申请实施例提供一种四足机器人，该四足机器人包括：
运动控制主机，其配置有IMU与多个电机驱动关节；
自主导航主机，其配置有激光雷达与多个深度摄像头；
AI感知主机，其配置多种传感部件；
所述自主导航主机用于获取预设巡检路线，利用所述激光雷达与多个所述深度摄像头进行定位，并进行导航和路径规划，对所述预设巡检路线进行调整；
所述运动控制主机用于根据所述预设巡检路线或调整后的所述预设巡检路线，结合所述IMU与多个所述电机驱动关节进行运动控制；
所述AI感知主机用于配合多种所述传感部件进行视觉识别、热红外检测以及声音检测；
所述巡检导航地图包括场景地图、所述待巡检设备、对应的所述巡检顺序以及所述预设巡检路线。
必要时，所述巡检导航地图还可收录待巡检设备身份信息。
本申请实施例中，以四足机器人作为巡检任务的执行载体，基于四足机器人结构的特点，从而在特定的时间按既定的顺序对待检设备进行巡视，在一定程度提高了巡检工作的安全性和可靠性。
具体的，所述传感部件包括红外热像仪、可见光摄像头以及拾音器。
其中，电机驱动关节配制有12个自由度大功率扭矩电机，多个电机驱动关节安装在四足机器人的四肢上，具有高度灵活的优势，可上下楼梯，跨越障碍物、台阶与间隙，匍匐通过低矮空间；
AI感知主机基于配置的多种传感部件，能够基于SLAM提供在复杂动态环境中获取精准位置信息的能力，能够进行障碍发现，从而避开障碍，能够进行环境扫描，自主构建地图，能够利用深度相机，对周围物体进行识别；
基于运动控制主机、自主导航主机以及AI感知主机，必要时，四足机器人可在复杂环境下进行全自主导航，具体操作如下：
由工作人员带领四足机器人行走一次完整路线，四足机器人进行路线记录，对起点和目的地进行记录，后期在自主执行时，可根据自身硬件基础自主躲避障碍物。
进一步的，所述自主导航主机还用于接收预设的巡检导航地图以及所述激光雷达与多个所述深度摄像头获得的障碍物信息；
所述自主导航主机还用于基于所述巡检导航地图中的待巡检设备位置信息以及对应的巡检顺序，结合所述障碍物信息以及四足机器人自身方位，对预设巡检路线进行调整；
所述障碍物信息包括障碍物当前方位以及障碍物运动趋势。
进一步的，所述自主导航主机还用于当所述障碍物信息中的所述障碍物当前方位位于所述四足机器人下一时刻的行动路线上时，根据所述场景地图、所述待巡检设备位置信息、对应的所述巡检顺序、所述预设巡检路线、所述障碍物信息以及四足机器人自身方位，在不改变所述巡检顺序的前提下，生成避让路线，并根据所述避让路线对所述预设巡检路线进行调整；
所述运动控制主机用于根据调整后的所述预设巡检路线，结合所述IMU与多个所述电机驱动关节进行运动控制。
进一步的，所述自主导航主机还用于当所述障碍物信息中的所述障碍物运动趋势位于所述四足机器人下一时刻的行动路线上时，向所述运动控制主机发送停止动作指令，待所述障碍物信息对应的障碍物经过所述四足机器人下一时刻的行动路线后，再向所述运动控制主机发送重启动作指令；
所述运动控制主机用于响应所述停止动作指令，控制所述IMU与多个所述电机驱动关节暂停工作；
所述运动控制主机还用于响应所述重启动作指令，用于根据所述预设巡检路线，重启所述IMU与多个所述电机驱动关节进行运动控制。
进一步的，所述自主导航主机还用于当所述障碍物信息对应的障碍物导致任一所述待巡检设备无法被巡检时，基于所述巡检导航地图中的待巡检设备位置信息以及对应的巡检顺序，结合所述障碍物信息，对预设巡检路线进行调整，并记录无法被巡检的所述巡检设备。
进一步的，所述自主导航主机还用于在对预设巡检路线进行调整时，对所述运动控制主机发送等待指令；
所述运动控制主机还用于响应所述等待指令，控制所述IMU与多个所述电机驱动关节保持工作状态，并使得所述四足机器人保持当前方位。
需要说明的是，在对预设巡检路线进行调整时，具体还可以参考障碍物轮廓和四足机器人轮廓，即障碍物信息包括障碍物当前方位、障碍物运动趋势以及障碍物轮廓，在调整预设巡检路线时，基于所述巡检导航地图中的待巡检设备位置信息以及对应的巡检顺序，结合所述障碍物信息、四足机器人自身方位以及四足机器人轮廓，对预设巡检路线进行调整；
参考障碍物轮廓和四足机器人轮廓能够提高路径调整的精度；
另外，在判断所述障碍物信息中的所述障碍物运动趋势是否位于所述刻的四足机器人下一时行动路线上，以及在根据所述场景地图、所述待巡检设备位置信息、对应的所述巡检顺序、所述预设巡检路线、所述障碍物信息以及四足机器人自身方位，在不改变所述巡检顺序的前提下，生成避让路线，并根据所述避让路线对所述预设巡检路线进行调整时，同样也可以参考障碍物轮廓和四足机器人轮廓，同样能够提高精准度；
障碍物轮廓至少包括障碍物的长宽高最大值，而四足机器人轮廓同样至少包括四组机器人在对应的运作状态下的长宽高最大值，以便能够及时进行避让；
其中，障碍物的长宽高最大值是指障碍物最高处的高度、最宽处的宽度以及最长处的长度，四足机器人的长宽高最大值是指四足机器人最高处的高度、最宽处的宽度以及最长处的长度；
四足机器人处于不同的状态时，其自身形态存在一定的变化，故而对应的长宽高也存在变化。
即具体操作情况如下：
所述自主导航主机还用于基于所述巡检导航地图中的待巡检设备位置信息以及对应的巡检顺序，结合所述障碍物信息、四足机器人自身方位以及四足机器人轮廓，对预设巡检路线进行调整；
所述自主导航主机还用于当所述障碍物信息中的所述障碍物当前方位位于所述四足机器人下一时刻的行动路线上时，根据所述场景地图、所述待巡检设备位置信息、对应的所述巡检顺序、所述预设巡检路线、所述障碍物信息、四足机器人自身方位以及四足机器人轮廓，在不改变所述巡检顺序的前提下，生成避让路线，并根据所述避让路线对所述预设巡检路线进行调整；其中，
障碍物信息包括障碍物当前方位、障碍物运动趋势以及障碍物轮廓。
进一步的，所述自主导航主机还用于根据检测获得的障碍物信息计算获得障碍物避让路径；
所述运动控制主机还用于根据所述障碍物避让路径，结合所述IMU与多个所述电机驱动关节进行障碍物避让。
进一步的，所述运动控制主机还用于所述自主导航主机传输的导航信息或路径规划信息，结合所述IMU与多个所述电机驱动关节进行运动控制。
优选的，所述运动控制主机、所述自主导航主机以及所述AI感知主机基于千兆网口交换机进行互联。
基于本申请实施例的技术方案，在实际实施时，四足巡检机器人上的核心硬件包括运动控制主机、自主导航主机以及AI感知主机，三者通过千兆网口交换机互联；
其中，运动控制主机连接IMU和12个电机驱动关节模块，负责机器人运动控制解算和状态预测；
自主导航主机连接激光雷达和4个深度摄像头，负责建图、定位、导航、任务及路径规划；
AI感知应用主机连接红外热像仪、可见光摄像头以及拾音器，负责视觉识别、热红外检测以及声音检测等功能。
另外，该四足机器人可以配制一手持遥控部署终端，其用于配合巡检机器人在巡检区域，诸如燃机电厂现场环境完成建立环境地图、部署巡检路线以及记录要巡检的设备位置信息等一些巡检前的必要准备过程；
环境地图即巡检导航地图中的场景地图，巡检路线即巡检导航地图中的预设巡检路线，要巡检的设备位置信息即待巡检设备位置信息。
该四足机器人还可以配制一机器人自动充电站，其为四足机器人提供充电续航服务，四足机器人能够自动识别归位充电，无需人为干预，为实现7*24小时无人值守巡检打下基础。
该四足机器人还可以配制一巡检机器人服务端，其作为智能巡检管理工作的AI大脑，为整套系统的稳定运行提供数据、算力和服务。
需要说明的是，巡检机器人服务端的软件部分是远程智能巡检管理平台，实现了整个巡检系统的服务框架。
巡检机器人服务端的硬件部分包括本地客户端电脑、硬盘录像机、AI数据服务器；
其中，本地客户端电脑为运维人员提供远程智能巡检管理平台的前端交互界面；
网络硬盘摄像机用于长时间的记录各种网络摄像头的视频数据，以备需要时回放查看；
AI数据服务器用于AI模型的训练和推理，并为整个管理平台提供系统服务。
第二方面，参见图3所示，本申请实施例提供一种四足机器人智能巡检管理平台，所述管理平台包括：
手持遥控部署终端，其用于向四足机器人部署巡检路线以及对应的巡检设备位置信息；
巡检机器人服务端，其用于对所述四足机器人以及所述手持遥控部署终端进行信息管控。
具体的，所述巡检机器人服务端包括本地客户端电脑、网络硬盘摄像机以及AI数据服务器；
所述本地客户端电脑用于提供前端交互界面；
所述网络硬盘摄像机用于记录四足机器人采集获得的视频数据；
所述AI数据服务器用于基于预设的AI模型，对四足机器人的巡检工作进行训练和推理。
本申请实施例中，以四足机器人作为巡检任务的执行载体，基于四足机器人结构的特点，从而在特定的时间按既定的顺序对待检设备进行巡视，在一定程度提高了巡检工作的安全性和可靠性。
具体的，所述四足机器人包括：
所述四足机器人包括：
运动控制主机，其配置有IMU与多个电机驱动关节；
自主导航主机，其配置有激光雷达与多个深度摄像头；
AI感知主机，其配置多种传感部件；
所述自主导航主机用于获取预设巡检路线，利用所述激光雷达与多个所述深度摄像头进行定位，并进行导航和路径规划，对所述预设巡检路线进行调整；
所述运动控制主机用于根据所述预设巡检路线或调整后的所述预设巡检路线，结合所述IMU与多个所述电机驱动关节进行运动控制；
所述AI感知主机用于配合多种所述传感部件进行视觉识别、热红外检测以及声音检测；
巡检导航地图包括场景地图、待巡检设备位置信息、对应的巡检顺序以及所述预设巡检路线。
必要时，所述巡检导航地图还可收录待巡检设备身份信息。
具体的，所述传感部件包括红外热像仪、可见光摄像头以及拾音器。
其中，电机驱动关节配制有12个自由度大功率扭矩电机，多个电机驱动关节安装在四足机器人的四肢上，具有高度灵活的优势，可上下楼梯，跨越障碍物、台阶与间隙，匍匐通过低矮空间；
AI感知主机基于配置的多种传感部件，能够基于SLAM提供在复杂动态环境中获取精准位置信息的能力，能够进行障碍发现，从而避开障碍，能够进行环境扫描，自主构建地图，能够利用深度相机，对周围物体进行识别；
基于运动控制主机、自主导航主机以及AI感知主机，必要时，四足机器人可在复杂环境下进行全自主导航，具体操作如下：
由工作人员带领四足机器人行走一次完整路线，四足机器人进行路线记录，对起点和目的地进行记录，后期在自主执行时，可根据自身硬件基础自主躲避障碍物。
进一步的，所述自主导航主机还用于接收预设的巡检导航地图以及所述激光雷达与多个所述深度摄像头获得的障碍物信息；
所述自主导航主机还用于基于所述巡检导航地图中的待巡检设备位置信息以及对应的巡检顺序，结合所述障碍物信息以及四足机器人自身方位，对预设巡检路线进行调整；
所述障碍物信息包括障碍物当前方位以及障碍物运动趋势。
进一步的，所述自主导航主机还用于当所述障碍物信息中的所述障碍物当前方位位于所述四足机器人下一时刻的行动路线上时，根据所述场景地图、所述待巡检设备位置信息、对应的所述巡检顺序、所述预设巡检路线、所述障碍物信息以及四足机器人自身方位，在不改变所述巡检顺序的前提下，生成避让路线，并根据所述避让路线对所述预设巡检路线进行调整；
所述运动控制主机用于根据调整后的所述预设巡检路线，结合所述IMU与多个所述电机驱动关节进行运动控制。
进一步的，所述自主导航主机还用于当所述障碍物信息中的所述障碍物运动趋势位于所述四足机器人下一时刻的行动路线上时，向所述运动控制主机发送停止动作指令，待所述障碍物信息对应的障碍物经过所述四足机器人下一时刻的行动路线后，再向所述运动控制主机发送重启动作指令；
所述运动控制主机用于响应所述停止动作指令，控制所述IMU与多个所述电机驱动关节暂停工作；
所述运动控制主机还用于响应所述重启动作指令，用于根据所述预设巡检路线，重启所述IMU与多个所述电机驱动关节进行运动控制。
进一步的，所述自主导航主机还用于当所述障碍物信息对应的障碍物导致任一所述待巡检设备无法被巡检时，基于所述巡检导航地图中的待巡检设备位置信息以及对应的巡检顺序，结合所述障碍物信息，对预设巡检路线进行调整，并记录无法被巡检的所述巡检设备。
进一步的，所述自主导航主机还用于在对预设巡检路线进行调整时，对所述运动控制主机发送等待指令；
所述运动控制主机还用于响应所述等待指令，控制所述IMU与多个所述电机驱动关节保持工作状态，并使得所述四足机器人保持当前方位。
需要说明的是，在对预设巡检路线进行调整时，具体还可以参考障碍物轮廓和四足机器人轮廓，即障碍物信息包括障碍物当前方位、障碍物运动趋势以及障碍物轮廓，在调整预设巡检路线时，基于所述巡检导航地图中的待巡检设备位置信息以及对应的巡检顺序，结合所述障碍物信息、四足机器人自身方位以及四足机器人轮廓，对预设巡检路线进行调整；
参考障碍物轮廓和四足机器人轮廓能够提高路径调整的精度；
另外，在判断所述障碍物信息中的所述障碍物运动趋势是否位于所述刻的四足机器人下一时行动路线上，以及在根据所述场景地图、所述待巡检设备位置信息、对应的所述巡检顺序、所述预设巡检路线、所述障碍物信息以及四足机器人自身方位，在不改变所述巡检顺序的前提下，生成避让路线，并根据所述避让路线对所述预设巡检路线进行调整时，同样也可以参考障碍物轮廓和四足机器人轮廓，同样能够提高精准度。
即具体操作情况如下：
所述自主导航主机还用于基于所述巡检导航地图中的待巡检设备位置信息以及对应的巡检顺序，结合所述障碍物信息、四足机器人自身方位以及四足机器人轮廓，对预设巡检路线进行调整；
所述自主导航主机还用于当所述障碍物信息中的所述障碍物当前方位位于所述四足机器人下一时刻的行动路线上时，根据所述场景地图、所述待巡检设备位置信息、对应的所述巡检顺序、所述预设巡检路线、所述障碍物信息、四足机器人自身方位以及四足机器人轮廓，在不改变所述巡检顺序的前提下，生成避让路线，并根据所述避让路线对所述预设巡检路线进行调整；其中，
障碍物信息包括障碍物当前方位、障碍物运动趋势以及障碍物轮廓。
进一步的，所述自主导航主机还用于根据检测获得的障碍物信息计算获得障碍物避让路径；
所述运动控制主机还用于根据所述障碍物避让路径，结合所述IMU与多个所述电机驱动关节进行障碍物避让。
进一步的，所述运动控制主机还用于所述自主导航主机传输的导航信息或路径规划信息，结合所述IMU与多个所述电机驱动关节进行运动控制。
优选的，所述运动控制主机、所述自主导航主机以及所述AI感知主机基于千兆网口交换机进行互联。
基于本申请实施例的技术方案，在实际实施时，四足巡检机器人上的核心硬件包括运动控制主机、自主导航主机以及AI感知主机，三者通过千兆网口交换机互联；
其中，运动控制主机连接IMU和12个电机驱动关节模块，负责机器人运动控制解算和状态预测；
自主导航主机连接激光雷达和4个深度摄像头，负责建图、定位、导航、任务及路径规划；
AI感知应用主机连接红外热像仪、可见光摄像头以及拾音器，负责视觉识别、热红外检测以及声音检测等功能。
另外，该四足机器人与手持遥控部署终端协同工作时，手持遥控部署终端用于配合巡检机器人在巡检区域，诸如燃机电厂现场环境完成建立环境地图、部署巡检路线以及记录要巡检的设备位置信息等一些巡检前的必要准备过程；
环境地图即巡检导航地图中的场景地图，巡检路线即巡检导航地图中的预设巡检路线，要巡检的设备位置信息即待巡检设备位置信息。
该四足机器人与机器人自动充电站协同工作时，机器人自动充电站为四足机器人提供充电续航服务，四足机器人能够自动识别归位充电，无需人为干预，为实现7*24小时无人值守巡检打下基础。
该四足机器人与巡检机器人服务端协同工作时，巡检机器人服务端作为智能巡检管理工作的AI大脑，为整套系统的稳定运行提供数据、算力和服务。
需要说明的是，巡检机器人服务端的软件部分是远程智能巡检管理平台，实现了整个巡检系统的服务框架。
巡检机器人服务端的硬件部分包括本地客户端电脑、硬盘录像机、AI数据服务器；
其中，本地客户端电脑为运维人员提供远程智能巡检管理平台的前端交互界面；
网络硬盘摄像机用于长时间的记录各种网络摄像头的视频数据，以备需要时回放查看；
AI数据服务器用于AI模型的训练和推理，并为整个管理平台提供系统服务。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种四足机器人，其特征在于，所述四足机器人包括：
运动控制主机，其配置有IMU与多个电机驱动关节；
自主导航主机，其配置有激光雷达与多个深度摄像头；
AI感知主机，其配置多种传感部件；
所述运动控制主机用于根据预设巡检路线或调整后的所述预设巡检路线进行运动控制；
所述AI感知主机用于检测获取障碍物信息，所述障碍物信息包括障碍物当前方位、障碍物运动趋势以及障碍物轮廓；
所述自主导航主机用于接收巡检导航地图，当所述障碍物当前方位位于所述四足机器人下一时刻的行动路线上时，根据所述场景地图、所述待巡检设备位置信息、所述巡检顺序、所述预设巡检路线、所述障碍物信息、四足机器人自身方位以及四足机器人轮廓，在不改变所述巡检顺序的前提下，对所述预设巡检路线调整，并当所述障碍物当前方位导致任一所述待巡检设备无法被巡检时，记录无法被巡检的所述待巡检设备；
所述自主导航主机还用于在所述四足机器人被工作人员带领经过所述预设巡检路线时进行路线记录，获得所述预设巡检路线；其中，
所述巡检导航地图包括场景地图、待巡检设备位置信息、对应的所述巡检顺序以及所述预设巡检路线；
所述障碍物轮廓包括障碍物的长宽高最大值，四足机器人轮廓包括四组机器人在对应的运作状态下的长宽高最大值。
2.如权利要求1所述的四足机器人，其特征在于：
所述自主导航主机还用于当所述障碍物信息中的所述障碍物运动趋势位于所述四足机器人下一时刻的行动路线上时，向所述运动控制主机发送停止动作指令，待所述障碍物信息对应的障碍物经过所述四足机器人下一时刻的行动路线后，再向所述运动控制主机发送重启动作指令；
所述运动控制主机用于响应所述停止动作指令，控制所述IMU与多个所述电机驱动关节暂停工作；
所述运动控制主机还用于响应所述重启动作指令，用于根据所述预设巡检路线，重启所述IMU与多个所述电机驱动关节进行运动控制。
3.如权利要求1所述的四足机器人，其特征在于：
所述自主导航主机还用于在对预设巡检路线进行调整时，对所述运动控制主机发送等待指令；
所述运动控制主机还用于响应所述等待指令，控制所述IMU与多个所述电机驱动关节保持工作状态，并使得所述四足机器人保持当前方位。
4.一种四足机器人智能巡检管理平台，其特征在于，所述管理平台包括：
手持遥控部署终端，其用于向四足机器人部署巡检路线以及对应的巡检设备位置信息；
巡检机器人服务端，其用于对所述四足机器人以及所述手持遥控部署终端进行信息管控；
所述四足机器人包括：
运动控制主机，其配置有IMU与多个电机驱动关节；
自主导航主机，其配置有激光雷达与多个深度摄像头；
AI感知主机，其配置多种传感部件；
所述运动控制主机用于根据预设巡检路线或调整后的所述预设巡检路线进行运动控制；
所述AI感知主机用于检测获取障碍物信息，所述障碍物信息包括障碍物当前方位、障碍物运动趋势以及障碍物轮廓；
所述自主导航主机还用于接收巡检导航地图，当所述障碍物当前方位位于所述四足机器人下一时刻的行动路线上时，根据所述场景地图、所述待巡检设备位置信息、所述巡检顺序、所述预设巡检路线、所述障碍物信息、四足机器人自身方位以及四足机器人轮廓，在不改变所述巡检顺序的前提下，对所述预设巡检路线调整，并当所述障碍物当前方位导致任一所述待巡检设备无法被巡检时，记录无法被巡检的所述待巡检设备；
所述自主导航主机还用于在所述四足机器人被工作人员带领经过所述预设巡检路线时进行路线记录，获得所述预设巡检路线；其中，
所述巡检导航地图包括场景地图、待巡检设备位置信息、对应的所述巡检顺序以及所述预设巡检路线；
所述障碍物轮廓包括障碍物的长宽高最大值，四足机器人轮廓包括四组机器人在对应的运作状态下的长宽高最大值。
5.如权利要求4所述的四足机器人智能巡检管理平台，其特征在于，所述巡检机器人服务端包括本地客户端电脑、网络硬盘摄像机以及AI数据服务器；
所述本地客户端电脑用于提供前端交互界面；
所述网络硬盘摄像机用于记录四足机器人采集获得的视频数据；
所述AI数据服务器用于基于预设的AI模型，对四足机器人的巡检工作进行训练和推理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111384019.7A CN114237225A (zh) | 2021-11-19 | 2021-11-19 | 一种四足机器人及其智能巡检管理平台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114237225A true CN114237225A (zh) | 2022-03-25 |
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ID=80750301
Family Applications (1)
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| CN202111384019.7A Pending CN114237225A (zh) | 2021-11-19 | 2021-11-19 | 一种四足机器人及其智能巡检管理平台 |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114237225A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2021-11-19 CN CN202111384019.7A patent/CN114237225A/zh active Pending
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