CN114661057A - 一种智能仿生双足巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能仿生双足巡检机器人，涉及工厂智能化管理领域，包括后台控制模块、目标确定模块、路线确定模块和行走导航模块；目标确定模块用于接收控制中心下发的巡检指令，解析巡检指令得到待巡检区域，以及根据解析得到的待巡检区域，确定巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线，以及各可行走路线需经过的巡检区域；路线确定模块用于获取确定的可行走路线，依次判断各可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态。本发明能够实现巡检机器人行走至待巡检区域的有序导航，且巡检机器人在行走过程中不会对其它巡检区域工作中的巡检机器人造成干扰。

Description

一种智能仿生双足巡检机器人

技术领域

本发明涉及工厂智能化管理领域，具体涉及一种智能仿生双足巡检机器人。

背景技术

燃机电厂的设备是电厂的基本设施，是联系生产系统各个部分的重要纽带，一旦发生故障，就会造成发电系统中断，甚至引起生产线停顿，对系统造成的经济损失巨大。为了保证燃机电厂的正常运行，需要频繁对燃机电厂各设备进行巡视，以保证燃机电厂的稳定运行。

当前，为了减轻工作人员对燃机电厂训练的工作量，一般采用双足巡检机器人实现对燃机电厂的巡视，双足巡检机器人以双足巡检方式行走至待巡检设备处，然后对厂设备的工作状态数据，如图像数据、温度数据等进行采集，并将采集的数据发送至后台服务器。

由于燃机电厂的厂区范围较大，为了提升对燃机电厂的巡检效率，在实际的巡检过程中，通常会将燃机电厂划分为多个巡检区域，然后采用多个双足巡检机器人从机器仓库出发，行走至各巡检区域进行巡检。由于巡检区域较多，且存在多个双足巡检机器人同时工作的情况，在实际的工作中缺乏对双足巡检机器人有效的巡检导航方法。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种智能仿生双足巡检机器人，能够实现巡检机器人行走至待巡检区域的有序导航，且巡检机器人在行走过程中不会对其它巡检区域工作中的巡检机器人造成干扰。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案包括：

后台控制模块，其用于对各巡检区域所在的位置以及各巡检区域的巡检状态进行记录，所述巡检状态包括空闲和巡检中；

目标确定模块，其用于接收控制中心下发的巡检指令，解析巡检指令得到待巡检区域，以及根据解析得到的待巡检区域，确定巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线，以及各可行走路线需经过的巡检区域；

路线确定模块，其用于获取确定的可行走路线，依次判断各可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态，若当前可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态均为空闲，则确定当前可行走路线为最终行走路线；

行走导航模块，其用于基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检；

其中，所述行走导航模块包括双足行走模块、姿态控制模块、障碍物判断模块；

所述双足行走模块用于控制巡检机器人左机械足和右机械足动作，从而以双足行走方式行走至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检；

所述姿态控制模块用于在巡检机器人行走过程中对巡检机器人的重心高度进行检测，保持巡检机器人的重心在预设高度范围内；

所述障碍物判断模块用于在巡检机器人行走过程中对巡检机器人前方的障碍物进行判断，并采取避障动作。

在上述技术方案的基础上，

所述姿态控制模块包括第一距离传感器，且所述第一距离传感器位于巡检机器人的后背且竖直朝下，所述第一距离传感器用于在巡检机器人行走过程中测量得到与地面之间的距离，从而得到巡检机器人的重心高度；

巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第一高度范围时，则不做处理；

巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第二高度范围时，则降低巡检机器人左机械足和右机械足的抬起高度；

巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第三高度范围时，则姿态控制模块向后台服务器发出警报。

在上述技术方案的基础上，

所述巡检机器人行走过程中前方的障碍物包括楼梯和门，所述门上设有电驱动模块，所述电驱动模块用于控制门的开启和关闭；

当巡检机器人前方的障碍物为楼梯时，则障碍物判断模块基于图像识别方式识别得到楼梯的规格，并基于预设的对应当前楼梯规格的行走方式，控制左机械足、右机械足的抬起高度和向前移动距离，对前方的楼梯进行爬升，所述楼梯的规格基于楼梯每级台阶的高度和宽度得到；

当巡检机器人前方的障碍物为门时，则障碍物判断模块向门的电驱动模块发送开启控制信号，以使电驱动模块控制门开启，当巡检机器人穿过门并距离门一定距离时，障碍物判断模块向门的电驱动模块发送关闭控制信号，以使电驱动模块控制门关闭；

其中，所述巡检机器人的头部设有第二距离传感器，所述第二距离传感器用于巡检机器人在穿过门时测量得到巡检机器人头部与上门框之间的距离，并通过调整左机械足和右机械足的弯曲程度，以保证巡检机器人头部与上门框之间处于安全距离。

在上述技术方案的基础上，

当巡检区域中不存在巡检机器人时，则巡检区域的巡检状态为空闲；

当巡检区域中存在巡检机器人进行巡检时，则巡检区域的巡检状态为巡检中，且巡检机器人每次从机器人仓库出发后仅对一巡检区域进行巡检，巡检完成后返回机器人仓库。

在上述技术方案的基础上，所述后台控制模块对各巡检区域的巡检状态进行记录，具体过程为：

依次对燃机电厂中划定的巡检区域进行编号；

获取当前处于巡检工作状态的巡检机器人，并基于巡检机器人中的定位模块，得到当前处于巡检工作状态的巡检机器人的位置；

基于得到的处于巡检工作状态的巡检机器人的位置，按照编号顺序，依次判断巡检区域中是否存在巡检机器人，若存在，则将当前巡检区域的巡检状态标记为巡检中，若不存在，则将当前巡检区域的巡检状态标记为空闲。

在上述技术方案的基础上，所述路线确定模块在进行最终行走路线确定的过程中，若所有可行走路线均包含巡检状态为巡检中的巡检区域，则：

获取各可行走路线中巡检状态为巡检中的巡检区域，并判断得到可行走路线中巡检状态为巡检中的巡检区域的剩余巡检时间；

基于各可行走路线中巡检状态为巡检中的巡检区域的剩余巡检时间，得到各可行走路线的总剩余巡检时间；

基于得到的总剩余巡检时间，将总剩余巡检时间最少的可行走路线确定为等待行走路线；

待等待行走路线中所有巡检区域均巡检完成，且等待行走路线中所有巡检区域的巡检机器人返回机器人仓库后，行走导航模块基于确定的等待行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检。

在上述技术方案的基础上，所述基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，其中，在巡检机器人行走的过程中：

基于巡检机器人中的定位模块实时向后台服务器发送的定位数据，判断定位数据对应的区域是否属于最终行走路线对应的需经过巡检区域：

若属于，则表明巡检机器人当前正沿着最终行走路线进行行走，则对巡检机器人的行走路线不进行控制调整；

若不属于，则表明巡检机器人当前已偏离最终行走路线，则后台服务器向巡检机器人发送控制指令以调整巡检机器人的行走路线。

在上述技术方案的基础上，

所述燃机电厂中设有多个机器人仓库，且多个机器人仓库均匀分布于燃机电厂，且每个机器人仓库中至少包括一个巡检机器人；

当需要对巡检区域巡检时，巡检机器人从机器人仓库中出发，按照确定的最终行走路线，行走至待巡检区域，对待巡检区域进行巡检。

在上述技术方案的基础上，所述可行走路线的确定过程具体为：

根据待巡检区域所在的位置，判断得到燃机电厂中距离待巡检区域最近的机器人仓库，则从该机器人仓库出发能够到达待巡检区域的路线即为可行走路线。

在上述技术方案的基础上，

还包括图像采集模块、信息采集模块和时间记录模块；

所述图像采集模块用于巡检机器人按照最终行走路线行走过程中对巡检机器人四周的图像信息进行采集，并基于采集的图像信息判断巡检机器人所经过的巡检区域中是否存在其它巡检机器人，若存在，则向后台服务器进行报警处理，同时巡检机器人停止行走；若不存在，则不做处理；

所述信息采集模块包括摄像头、红外热成像仪和麦克风；

所述摄像头用于对巡检区域中待检设备的图像数据进行采集；

所述红外热成像仪用于对巡检区域中待检设备的温度图像数据进行采集；

所述麦克风用于对巡检区域中待检设备的噪音数据进行采集；

所述时间记录模块用于当巡检机器人行走至待巡检区域，对待巡检区域中待检设备进行巡检时，对巡检时间进行记录，以及基于记录的巡检时间，当巡检时间超过预设时间时向后台服务器发送报警信息。

与现有技术相比，本发明的优点在于：当需要巡检机器人对待巡检区域进行巡检时，控制中心向巡检机器人下发巡检指令，巡检机器人解析巡检指令得到待巡检区域，然后根据解析得到的待巡检区域，确定巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线，以及各可行走路线需经过的巡检区域，然后依次判断各可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态，若当前可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态均为空闲，则确定当前可行走路线为最终行走路线，最后行走导航模块基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检，实现巡检机器人行走至待巡检区域的有序导航，且巡检机器人在行走过程中不会对其它巡检区域工作中的巡检机器人造成干扰。

附图说明

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为本发明实施例中一种智能仿生双足巡检机器人的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种智能仿生双足巡检机器人，当需要巡检机器人对待巡检区域进行巡检时，控制中心向巡检机器人下发巡检指令，巡检机器人解析巡检指令得到待巡检区域，然后根据解析得到的待巡检区域，确定巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线，以及各可行走路线需经过的巡检区域，然后依次判断各可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态，若当前可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态均为空闲，则确定当前可行走路线为最终行走路线，最后行走导航模块基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检，实现巡检机器人行走至待巡检区域的有序导航，且巡检机器人在行走过程中不会对其它巡检区域工作中的巡检机器人造成干扰。

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。

参见图1所示，本发明实施例提供的一种智能仿生双足巡检机器人，用于以双足行走方式步行至燃机电厂中划定的巡检区域以对巡检区域中的设备进行巡检，具体包括后台控制模块、目标确定模块、路线确定模块、行走导航模块、图像采集模块、信息采集模块和时间记录模块。

本发明实施例中，后台控制模块用于对各巡检区域所在的位置以及各巡检区域的巡检状态进行记录，巡检状态包括空闲和巡检中；当巡检区域中不存在巡检机器人时，则巡检区域的巡检状态为空闲；当巡检区域中存在巡检机器人进行巡检时，则巡检区域的巡检状态为巡检中，且巡检机器人每次从机器人仓库出发后仅对一巡检区域进行巡检，巡检完成后返回机器人仓库。

进一步的，后台控制模块对各巡检区域的巡检状态进行记录，具体过程为：

S101：依次对燃机电厂中划定的巡检区域进行编号；

S102：获取当前处于巡检工作状态的巡检机器人，并基于巡检机器人中的定位模块，得到当前处于巡检工作状态的巡检机器人的位置；

S103：基于得到的处于巡检工作状态的巡检机器人的位置，按照编号顺序，依次判断巡检区域中是否存在巡检机器人，若存在，则将当前巡检区域的巡检状态标记为巡检中，若不存在，则将当前巡检区域的巡检状态标记为空闲。

通过对巡检区域进行编号和巡检状态标记，后续根据巡检区域的编号，即可快速获知对应巡检区域的巡检状态。

本发明实施例中，目标确定模块用于接收控制中心下发的巡检指令，解析巡检指令得到待巡检区域，以及根据解析得到的待巡检区域，确定巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线，以及各可行走路线需经过的巡检区域。

例如，通过对燃机电厂进行区域划分并进行编号，得到巡检区域1、巡检区域2、巡检区域3、巡检区域4、巡检区域5、巡检区域6、巡检区域7、巡检区域8，巡检指令中指定的待巡检区域为巡检区域6，机器人仓库处于巡检区域1附近，巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线包括3条，为巡检区域1-巡检区域2-巡检区域7-巡检区域6、巡检区域1-巡检区域3-巡检区域7-巡检区域6、巡检区域1-巡检区域2-巡检区域5-巡检区域8-巡检区域6，即经过上述巡检区域，可到达待巡检区域。

本发明实施例中，路线确定模块用于获取确定的可行走路线，依次判断各可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态，若当前可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态均为空闲，则确定当前可行走路线为最终行走路线；

继续如上述举例所示，巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线包括3条，为巡检区域1-巡检区域2-巡检区域7-巡检区域6、巡检区域1-巡检区域3-巡检区域7-巡检区域6、巡检区域1-巡检区域2-巡检区域5-巡检区域8-巡检区域6，若巡检区域2的巡检状态为巡检中，巡检区域5的巡检状态为巡检中，巡检区域8的巡检状态为巡检中，则巡检区域1-巡检区域3-巡检区域7-巡检区域6为确定的最终行走路线。保证巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域过程中，所经过的巡检区域的巡检状态均为空闲，即没有巡检机器人在经过的区域中进行巡检，有效避免巡检机器人行走过程中对其它巡检机器人的巡检工作造成影响，保证巡检机器人巡检得到的巡检结果的准确性。

本发明实施例中，行走导航模块用于基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检。

本发明实施例中，路线确定模块在进行最终行走路线确定的过程中，若所有可行走路线均包含巡检状态为巡检中的巡检区域，则：

S201：获取各可行走路线中巡检状态为巡检中的巡检区域，并判断得到可行走路线中巡检状态为巡检中的巡检区域的剩余巡检时间，因为每个巡检区域中的巡检任务是固定的，耗时也较为固定，因此可以根据当前已进行的巡检任务时间，大致得到剩余巡检时间；

S202：基于各可行走路线中巡检状态为巡检中的巡检区域的剩余巡检时间，得到各可行走路线的总剩余巡检时间；对于单个可行走路线而言，首先获取该可行走路线所包含的巡检区域，然后选取出巡检状态为巡检中的巡检区域，对于选取出的巡检区域，确定每个巡检区域的剩余巡检时间，然后将所有剩余巡检时间相加，即可得到该可行走路线对应的剩余巡检时间。

S203：基于得到的总剩余巡检时间，将总剩余巡检时间最少的可行走路线确定为等待行走路线；

S204：待等待行走路线中所有巡检区域均巡检完成，且等待行走路线中所有巡检区域的巡检机器人返回机器人仓库后，行走导航模块基于确定的等待行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检。确保巡检区域中当有巡检机器人进行巡检时，不会有其它巡检机器人进入该巡检区域，保证巡检区域的巡检过程中不存在其它巡检机器人的打扰。

本发明实施例中，基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，其中，在巡检机器人行走的过程中：

基于巡检机器人中的定位模块实时向后台服务器发送的定位数据，判断定位数据对应的区域是否属于最终行走路线对应的需经过巡检区域：

若属于，则表明巡检机器人当前正沿着最终行走路线进行行走，则对巡检机器人的行走路线不进行控制调整；

若不属于，则表明巡检机器人当前已偏离最终行走路线，则后台服务器向巡检机器人发送控制指令以调整巡检机器人的行走路线。

本发明实施例中，燃机电厂中设有多个机器人仓库，且多个机器人仓库均匀分布于燃机电厂，且每个机器人仓库中至少包括一个巡检机器人；当需要对巡检区域巡检时，巡检机器人从机器人仓库中出发，按照确定的最终行走路线，行走至待巡检区域，对待巡检区域进行巡检。

当需要巡检机器人对待巡检区域进行巡检时，控制中心向巡检机器人下发巡检指令，巡检机器人解析巡检指令得到待巡检区域，然后根据解析得到的待巡检区域，确定巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线，以及各可行走路线需经过的巡检区域，然后依次判断各可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态，若当前可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态均为空闲，则确定当前可行走路线为最终行走路线，最后行走导航模块基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检，实现巡检机器人行走至待巡检区域的有序导航，且巡检机器人在行走过程中不会对其它巡检区域工作中的巡检机器人造成干扰。

本发明实施例中，可行走路线的确定过程具体为：根据待巡检区域所在的位置，判断得到燃机电厂中距离待巡检区域最近的机器人仓库，则从该机器人仓库出发能够到达待巡检区域的路线即为可行走路线。

本发明实施例的智能仿生双足巡检机器人还包括图像采集模块；图像采集模块用于巡检机器人按照最终行走路线行走过程中对巡检机器人四周的图像信息进行采集，并基于采集的图像信息判断巡检机器人所经过的巡检区域中是否存在其它巡检机器人，若存在，则向后台服务器进行报警处理，同时巡检机器人停止行走；若不存在，则不做处理。

本发明实施例的智能仿生双足巡检机器人还包括信息采集模块，所述信息采集模块包括摄像头、红外热成像仪和麦克风；摄像头用于对巡检区域中待检设备的图像数据进行采集；红外热成像仪用于对巡检区域中待检设备的温度图像数据进行采集；麦克风用于对巡检区域中待检设备的噪音数据进行采集。

本发明实施例的智能仿生双足巡检机器人还包括时间记录模块；时间记录模块用于当巡检机器人行走至待巡检区域，对待巡检区域中待检设备进行巡检时，对巡检时间进行记录，以及基于记录的巡检时间，当巡检时间超过预设时间时向后台服务器发送报警信息。

本发明实施例中，行走导航模块包括双足行走模块、姿态控制模块、障碍物判断模块；双足行走模块用于控制巡检机器人左机械足和右机械足动作，从而以双足行走方式行走至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检；姿态控制模块用于在巡检机器人行走过程中对巡检机器人的重心高度进行检测，保持巡检机器人的重心在预设高度范围内；障碍物判断模块用于在巡检机器人行走过程中对巡检机器人前方的障碍物进行判断，并采取避障动作。

本发明实施例中，姿态控制模块包括第一距离传感器，且第一距离传感器位于巡检机器人的后背且竖直朝下，第一距离传感器用于在巡检机器人行走过程中测量得到与地面之间的距离，从而得到巡检机器人的重心高度；巡检机器人在行走过程中，其后背一般保持竖直状态，因此，将第一距离传感器设于后背上可准确测量得到巡检机器人行走过程中的重心变化。

巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第一高度范围时，则不做处理；

巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第二高度范围时，则降低巡检机器人左机械足和右机械足的抬起高度；

巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第三高度范围时，则姿态控制模块向后台服务器发出警报。

第一高度范围为安全高度范围，当巡检机器人的重心高度在该范围内时，巡检机器人在行走过程中能够较好的保持行走的平衡稳定性；第二高度范围为可能危险高度范围，当巡检机器人的重心高度在该范围内时，巡检机器人虽然能够很好的保持平衡性，但也有可能失去平衡，因此，当巡检机器人的重心高度位于第二高度范围时，需要降低巡检机器人左机械足和右机械足的抬起高度，从而降低巡检机器人的重心高度，以使巡检机器人在行走过程中能够更好地保持平衡性；第三高度范围为危险高度范围，当巡检机器人的重心高度在该范围内时，巡检机器人随时可能摔倒，在姿态控制模块的控制下，巡检机器人的重心高度正常情况下不会处于第三高度范围，因此，当巡检机器人的重心高度处于第三高度范围时，表明巡检机器人此时可能已出现故障，故向后台服务器发出警报，请求工作人员的协助处理。第三高度范围大于第二高度范围，第二高度范围大于第一高度范围。

本发明实施例中，巡检机器人行走过程中前方的障碍物包括楼梯和门，门上设有电驱动模块，电驱动模块用于控制门的开启和关闭，即门为自动门，在电驱动模块的控制下，能够自动开启和关闭；

当巡检机器人前方的障碍物为楼梯时，则障碍物判断模块基于图像识别方式识别得到楼梯的规格，并基于预设的对应当前楼梯规格的行走方式，控制左机械足、右机械足的抬起高度和向前移动距离，对前方的楼梯进行爬升，所述楼梯的规格基于楼梯每级台阶的高度和宽度得到。

对于单个楼梯而言，其每级台阶的高度和宽度是一样的，因此，只需识别楼梯的一级台阶的高度和宽度，即可得到当前楼梯的规格。对于不同规格的楼梯，巡检机器人在爬升时，机械足的抬起高度和向前移动距离是不同的，因此可能采取预先训练调试方式，针对不同规格的楼梯对机械足的抬起高度和向前移动距离进行调试，使得巡检机器人能够适配不同规格的楼梯，后续检测得到障碍物为楼梯时，基于楼梯的规格，采用对应该规格楼梯的机械足的抬起高度和向前移动距离进行爬升。本发明中，对于障碍物为楼梯和门的判断，可以采取图像识别方式进行，巡检机器人上设有多个摄像头，能够对巡检机器人周围的物体进行拍摄和识别。

当巡检机器人前方的障碍物为门时，则障碍物判断模块向门的电驱动模块发送开启控制信号，以使电驱动模块控制门开启，当巡检机器人穿过门并距离门一定距离时，障碍物判断模块向门的电驱动模块发送关闭控制信号，以使电驱动模块控制门关闭；电驱动模块在控制门开启或关闭时，巡检机器人均距离门一定距离，从而避免巡检机器人影响门的开启或关闭。

进一步的，巡检机器人的头部设有第二距离传感器，所述第二距离传感器用于巡检机器人在穿过门时测量得到巡检机器人头部与上门框之间的距离，并通过调整左机械足和右机械足的弯曲程度，以保证巡检机器人头部与上门框之间处于安全距离，避免巡检机器人在穿越门时与上门框相撞。通过调整左机械足和右机械足的弯曲程度可以调整巡检机器人的头部高度。

本发明实施例的智能仿生双足巡检机器人，当需要巡检机器人对待巡检区域进行巡检时，控制中心向巡检机器人下发巡检指令，巡检机器人解析巡检指令得到待巡检区域，然后根据解析得到的待巡检区域，确定巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线，以及各可行走路线需经过的巡检区域，然后依次判断各可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态，若当前可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态均为空闲，则确定当前可行走路线为最终行走路线，最后行走导航模块基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检，实现巡检机器人行走至待巡检区域的有序导航，且巡检机器人在行走过程中不会对其它巡检区域工作中的巡检机器人造成干扰。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质位于PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）控制器中，可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所述的可行走路线确定步骤和最终行走路线确定步骤。

存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

以上所述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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

Claims (10)

1.一种智能仿生双足巡检机器人，其用于以双足行走方式步行至燃机电厂中划定的巡检区域以对巡检区域中的设备进行巡检，其特征在于，包括：

后台控制模块，其用于对各巡检区域所在的位置以及各巡检区域的巡检状态进行记录，所述巡检状态包括空闲和巡检中；

目标确定模块，其用于接收控制中心下发的巡检指令，解析巡检指令得到待巡检区域，以及根据解析得到的待巡检区域，确定巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线，以及各可行走路线需经过的巡检区域；

路线确定模块，其用于获取确定的可行走路线，依次判断各可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态，若当前可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态均为空闲，则确定当前可行走路线为最终行走路线；

行走导航模块，其用于基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检；

其中，所述行走导航模块包括双足行走模块、姿态控制模块、障碍物判断模块；

所述双足行走模块用于控制巡检机器人左机械足和右机械足动作，从而以双足行走方式行走至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检；

所述姿态控制模块用于在巡检机器人行走过程中对巡检机器人的重心高度进行检测，保持巡检机器人的重心在预设高度范围内；

所述障碍物判断模块用于在巡检机器人行走过程中对巡检机器人前方的障碍物进行判断，并采取避障动作。

2.如权利要求1所述的一种智能仿生双足巡检机器人，其特征在于：

所述姿态控制模块包括第一距离传感器，且所述第一距离传感器位于巡检机器人的后背且竖直朝下，所述第一距离传感器用于在巡检机器人行走过程中测量得到与地面之间的距离，从而得到巡检机器人的重心高度；

巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第一高度范围时，则不做处理；

巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第二高度范围时，则降低巡检机器人左机械足和右机械足的抬起高度；

巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第三高度范围时，则姿态控制模块向后台服务器发出警报。

3.如权利要求1所述的一种智能仿生双足巡检机器人，其特征在于：

所述巡检机器人行走过程中前方的障碍物包括楼梯和门，所述门上设有电驱动模块，所述电驱动模块用于控制门的开启和关闭；

当巡检机器人前方的障碍物为楼梯时，则障碍物判断模块基于图像识别方式识别得到楼梯的规格，并基于预设的对应当前楼梯规格的行走方式，控制左机械足、右机械足的抬起高度和向前移动距离，对前方的楼梯进行爬升，所述楼梯的规格基于楼梯每级台阶的高度和宽度得到；

当巡检机器人前方的障碍物为门时，则障碍物判断模块向门的电驱动模块发送开启控制信号，以使电驱动模块控制门开启，当巡检机器人穿过门并距离门一定距离时，障碍物判断模块向门的电驱动模块发送关闭控制信号，以使电驱动模块控制门关闭；

其中，所述巡检机器人的头部设有第二距离传感器，所述第二距离传感器用于巡检机器人在穿过门时测量得到巡检机器人头部与上门框之间的距离，并通过调整左机械足和右机械足的弯曲程度，以保证巡检机器人头部与上门框之间处于安全距离。

4.如权利要求1所述的一种智能仿生双足巡检机器人，其特征在于：

当巡检区域中不存在巡检机器人时，则巡检区域的巡检状态为空闲；

当巡检区域中存在巡检机器人进行巡检时，则巡检区域的巡检状态为巡检中，且巡检机器人每次从机器人仓库出发后仅对一巡检区域进行巡检，巡检完成后返回机器人仓库。

5.如权利要求4所述的一种智能仿生双足巡检机器人，其特征在于，所述后台控制模块对各巡检区域的巡检状态进行记录，具体过程为：

依次对燃机电厂中划定的巡检区域进行编号；

获取当前处于巡检工作状态的巡检机器人，并基于巡检机器人中的定位模块，得到当前处于巡检工作状态的巡检机器人的位置；

基于得到的处于巡检工作状态的巡检机器人的位置，按照编号顺序，依次判断巡检区域中是否存在巡检机器人，若存在，则将当前巡检区域的巡检状态标记为巡检中，若不存在，则将当前巡检区域的巡检状态标记为空闲。

6.如权利要求1所述的一种智能仿生双足巡检机器人，其特征在于，所述路线确定模块在进行最终行走路线确定的过程中，若所有可行走路线均包含巡检状态为巡检中的巡检区域，则：

获取各可行走路线中巡检状态为巡检中的巡检区域，并判断得到可行走路线中巡检状态为巡检中的巡检区域的剩余巡检时间；

基于各可行走路线中巡检状态为巡检中的巡检区域的剩余巡检时间，得到各可行走路线的总剩余巡检时间；

基于得到的总剩余巡检时间，将总剩余巡检时间最少的可行走路线确定为等待行走路线；

待等待行走路线中所有巡检区域均巡检完成，且等待行走路线中所有巡检区域的巡检机器人返回机器人仓库后，行走导航模块基于确定的等待行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检。

7.如权利要求1所述的一种智能仿生双足巡检机器人，其特征在于，所述基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，其中，在巡检机器人行走的过程中：

基于巡检机器人中的定位模块实时向后台服务器发送的定位数据，判断定位数据对应的区域是否属于最终行走路线对应的需经过巡检区域：

若属于，则表明巡检机器人当前正沿着最终行走路线进行行走，则对巡检机器人的行走路线不进行控制调整；

若不属于，则表明巡检机器人当前已偏离最终行走路线，则后台服务器向巡检机器人发送控制指令以调整巡检机器人的行走路线。

8.如权利要求1所述的一种智能仿生双足巡检机器人，其特征在于：

所述燃机电厂中设有多个机器人仓库，且多个机器人仓库均匀分布于燃机电厂，且每个机器人仓库中至少包括一个巡检机器人；

当需要对巡检区域巡检时，巡检机器人从机器人仓库中出发，按照确定的最终行走路线，行走至待巡检区域，对待巡检区域进行巡检。

9.如权利要求8所述的一种智能仿生双足巡检机器人，其特征在于：所述可行走路线的确定过程具体为：

根据待巡检区域所在的位置，判断得到燃机电厂中距离待巡检区域最近的机器人仓库，则从该机器人仓库出发能够到达待巡检区域的路线即为可行走路线。

10.如权利要求1所述的一种智能仿生双足巡检机器人，其特征在于：

还包括图像采集模块、信息采集模块和时间记录模块；

所述图像采集模块用于巡检机器人按照最终行走路线行走过程中对巡检机器人四周的图像信息进行采集，并基于采集的图像信息判断巡检机器人所经过的巡检区域中是否存在其它巡检机器人，若存在，则向后台服务器进行报警处理，同时巡检机器人停止行走；若不存在，则不做处理；

所述信息采集模块包括摄像头、红外热成像仪和麦克风；

所述摄像头用于对巡检区域中待检设备的图像数据进行采集；

所述红外热成像仪用于对巡检区域中待检设备的温度图像数据进行采集；

所述麦克风用于对巡检区域中待检设备的噪音数据进行采集；

所述时间记录模块用于当巡检机器人行走至待巡检区域，对待巡检区域中待检设备进行巡检时，对巡检时间进行记录，以及基于记录的巡检时间，当巡检时间超过预设时间时向后台服务器发送报警信息。

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