CN117405111A - 一种巡检类智能机器信息化校验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于巡检机器校验领域，提供了一种巡检类智能机器信息化校验方法，包括巡检前路径校验，所述巡检前路径校验包括以下步骤：S11：采集环境信息，通过传感器等设备收集当前环境的数据；S12：地图构建，将采集到的环境数据进行处理和分析，生成地图模型；S13：确定巡检区域，根据实际场景和要求，确定需要巡检的区域范围；S14：路径规划，根据任务要求，在地图模型上设置起点和终点，确定机器人的巡检路线；S15：路径可视化，将规划好的路径进行可视化，用于人工检查和调整；本发明通过在巡检前对路径进行校验，不仅可以验证路径可行性，避免出现无法到达巡检点或者路径中途出现障碍物等问题，而且可以提高巡检效率，保证巡检质量。
Description
技术领域
本发明属于巡检机器校验领域，具体地说是一种巡检类智能机器信息化校验方法。
背景技术
对于巡检机器人来说，路径规划是一个至关重要的环节。在巡检前，机器人需要通过模拟算法或遗传算法等方式，根据巡检区域的特点，确定最优巡检路径。这个过程需要考虑到许多因素，如巡检区域的大小、形状、障碍物分布等，同时还必须充分考虑运行时间、能源消耗等因素，以便达到最佳的巡检效果。一旦确定了路径规划方案，机器人就可以开始校验路径是否符合计划；而在巡检后，机器人还需要再次进行路径校验，以确认是否漏检或误检。此时，机器人需要将整个巡检路径的数据记录下来，并与预设路径进行对比分析，确定监测结果的准确性和可靠性。如果发现问题，机器人需要重新进行巡检工作，直至达到预期的检测效果；然而现有的巡检机器人在巡检结束后较少比对巡检路径，尽管巡检区域地图没有发生任何变化，也会直接更新巡检区域地图，容易导致内存占用过大，不利于后续优化维护以及使用。
鉴于此，需要一种巡检类智能机器信息化校验方法。
发明内容
针对现有技术中现有的巡检机器人在巡检结束后较少比对巡检路径，尽管巡检区域地图没有发生任何变化，也会直接更新巡检区域地图，容易导致内存占用过大，不利于后续优化维护以及使用的问题，本发明提供了一种巡检类智能机器信息化校验方法，能够验证路径可行性，避免出现无法到达巡检点或者路径中途出现障碍物等问题，而且对巡检区域的面积计算，且通过在巡检之前计算规划的路径距离，可以优化行进路线，减少重复巡检，且在巡检后对路径进行校验避免走重复或危险路线，提高巡检效率，保证巡检质量，最终可以减少操作风险。具体技术方案如下：
一种巡检类智能机器信息化校验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S11：采集环境信息，通过传感器等设备收集当前环境的数据；
S12：地图构建，将采集到的环境数据进行处理和分析，生成地图模型；
S13：确定巡检区域，根据实际场景和要求，确定需要巡检的区域范围；
S14：路径规划，根据任务要求，在地图模型上设置起点和终点，确定机器人的巡检路线；
S15：路径可视化，将规划好的路径进行可视化，用于人工检查和调整。
优选的，所述步骤S13包括如下步骤：
S131：区域划分，根据巡检机器人的形状和特性，将巡检区域划分为若干个不同的形状；
S132：面积计算，对于每个划分的形状，使用相应的数学公式计算其面积，并将所有形状的面积加起来得到整个巡检区域的面积。
优选的，所述步骤S4包括路径距离计算。
优选的，所述路径距离计算方法为：
将规划的路径分为n个线段，第i条线段的起点坐标为(xi,yi)，终点坐标为(x(i+1),y(i+1))；
则第i条线段的长度为d(i)的计算公式如下：
将所有线段的长度累加得到，总长度L1，即，L1的计算公式如下：
L1＝Σd(i)，
其中，Σ表示累加符号，i从1到n。
优选的，还包括巡检后路径校验，所述巡检后路径校验包括如下步骤：
S21：计算实际巡检距离；
S22：判断L1是否等于L2，
是，执行步骤S24，
否，执行S23；
S23：更新地图；
S24：结束。
优选的，所述步骤S21具体如下：
所述实际巡检距离为L2，所述L2计算公式如下：
L2＝πd*n*m/p，
其中，d为巡检机器的轮子直径，p为编码器的分辨率，p为编码器每转动一次就会产生的脉冲信号，n为巡检机器向前行驶的圈数，m/p为机器人实际走过的距离与编码器测量的脉冲信号数之间的比值。
一种巡检类智能机器信息化校验系统，其特征在于，应用于如权利要求1所述的一种巡检类智能机器信息化校验方法，包括：
信息采集单元，所述信息采集单元用于采集环境信息，通过传感器等设备收集当前环境的数据；
地图构建单元，所述地图构建单元用于地图的构建，将采集到的环境数据进行处理和分析，生成地图模型；
区域确定单元，所述区域确定单元用于确定巡检区域，根据实际场景和要求，确定需要巡检的区域范围；
路径规划单元，所述路径规划单元用于路径规划，根据任务要求，在地图模型上设置起点和终点，确定机器人的巡检路线；
路径显示单元，所述路径显示单元用于路径可视化，将规划好的路径进行可视化，用于人工检查和调整。
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上所述的巡检类智能机器信息化校验方法。
一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行如上所述的巡检类智能机器信息化校验方法
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明通过在巡检前对路径进行校验，不仅可以验证路径可行性，避免出现无法到达巡检点或者路径中途出现障碍物等问题，而且可以提高巡检效率，保证巡检质量，最终可以减少操作风险。
2、本发明通过对巡检区域的面积计算，可以帮助路径规划更加高效和准确，防止机器出现重复访问、遗漏访问等问题，导致巡检效率低下。
3、本发明通过在巡检之前计算规划的路径距离，可以优化行进路线，减少重复巡检，从而提高工作效率，并且计算规划路径可以避免漏检，从而提高巡检的准确性和精度。
4、通过在巡检后对路径进行校验，不但可以避免走重复或危险路线，而且可以有效地减少巡检所需的时间和成本，提高工作效率，而且通过L1是否等于L2来判断是否需要更新地图，而不需要每次巡检完成后都对地图进行一次更新，导致内存占用过大，影响后续优化维护以及使用，可以延长设备寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一种巡检类智能机器信息化校验方法的第一实施例流程示意图；
图2为本发明的一种巡检类智能机器信息化校验方法的第二实施例流程示意图；
图3为本发明的一种巡检类智能机器信息化校验方法的第四实施例流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如附图1所示：本发明提供一种巡检类智能机器信息化校验方法，包括巡检前路径校验，所述巡检前路径校验包括以下步骤：
S11：采集环境信息，通过传感器等设备收集当前环境的数据；
S12：地图构建，将采集到的环境数据进行处理和分析，生成地图模型；
S13：确定巡检区域，根据实际场景和要求，确定需要巡检的区域范围；
S14：路径规划，根据任务要求，在地图模型上设置起点和终点，确定机器人的巡检路线；
S15：路径可视化，将规划好的路径进行可视化，用于人工检查和调整。
由上可知，通过在巡检前对路径进行校验，不仅可以验证路径可行性，避免出现无法到达巡检点或者路径中途出现障碍物等问题，而且可以提高巡检效率，保证巡检质量，最终可以减少操作风险。
如附图2所示：所述步骤S13包括如下步骤：
S131：区域划分，根据巡检机器人的形状和特性，将巡检区域划分为若干个不同的形状；
S132：面积计算，对于每个划分的形状，使用相应的数学公式计算其面积，并将所有形状的面积加起来得到整个巡检区域的面积。
由上可知，在通常情况下，巡检机器人需要依次访问多个点或者区域，如果没有经过合理的路径规划，机器人可能会出现重复访问、遗漏访问等问题，导致巡检效率低下，通过对巡检区域面积进行计算，可以帮助路径规划更加高效和准确。
所述步骤S4包括路径距离计算。
所述路径距离计算方法为：
将规划的路径分为n个线段，第i条线段的起点坐标为(xi,yi)，终点坐标为(x(i+1),y(i+1))；
则第i条线段的长度为d(i)，
将所有线段的长度累加得到总长度L1：
L1＝Σd(i)，其中，Σ表示累加符号，i从1到n。
由上可知，通过在巡检之前计算规划的路径距离，可以优化行进路线，减少重复巡检，从而提高工作效率，并且计算规划路径可以避免漏检，从而提高巡检的准确性和精度。
如附图3所示：还包括巡检后路径校验，所述巡检后路径校验包括如下步骤：
S21：计算实际巡检距离；
在巡检机器上安装编码器并将编码器与巡检机器的轮子连接；
所述实际巡检距离为L2，L2＝πd*n*m/p，其中，为d为巡检机器的轮子直径，p为编码器的分辨率，p为编码器每转动一次就会产生的脉冲信号，n为巡检机器向前行驶的圈数，m/p为机器人实际走过的距离与编码器测量的脉冲信号数之间的比值；
S22：判断L1是否等于L2，
是，执行步骤S24，
否，执行S23；
S23：更新地图；
S24：结束。
从上可知，通过在巡检后对路径进行校验，不但可以避免走重复或危险路线，而且可以有效地减少巡检所需的时间和成本，提高工作效率，而且通过L1是否等于L2来判断是否需要更新地图，而不需要每次巡检完成后都对地图进行一次更新，导致内存占用过大，影响后续优化维护以及使用，可以延长设备寿命。
本实施例还提供一种巡检类智能机器信息化校验系统，其特征在于，应用于如权利要求1所述的一种巡检类智能机器信息化校验方法，包括：
信息采集单元，所述信息采集单元用于采集环境信息，通过传感器等设备收集当前环境的数据；
地图构建单元，所述地图构建单元用于地图的构建，将采集到的环境数据进行处理和分析，生成地图模型；
区域确定单元，所述区域确定单元用于确定巡检区域，根据实际场景和要求，确定需要巡检的区域范围；
路径规划单元，所述路径规划单元用于路径规划，根据任务要求，在地图模型上设置起点和终点，确定机器人的巡检路线；
路径显示单元，所述路径显示单元用于路径可视化，将规划好的路径进行可视化，用于人工检查和调整。
综上所述，本发明通过在巡检前对路径进行校验，不仅可以验证路径可行性，避免出现无法到达巡检点或者路径中途出现障碍物等问题，而且可以提高巡检效率，保证巡检质量，最终可以减少操作风险。此外，通过对巡检区域的面积计算，可以帮助路径规划更加高效和准确，防止机器出现重复访问、遗漏访问等问题，导致巡检效率低下。再者，通过在巡检之前计算规划的路径距离，可以优化行进路线，减少重复巡检，从而提高工作效率，并且计算规划路径可以避免漏检，从而提高巡检的准确性和精度。而且，通过在巡检后对路径进行校验，不但可以避免走重复或危险路线，而且可以有效地减少巡检所需的时间和成本，提高工作效率，而且通过L1是否等于L2来判断是否需要更新地图，而不需要每次巡检完成后都对地图进行一次更新，导致内存占用过大，影响后续优化维护以及使用，可以延长设备寿命，解决了背景技术中提出的问题。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM,Read-0nlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (9)
1.一种巡检类智能机器信息化校验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S11：采集环境信息，通过传感器等设备收集当前环境的数据；
S12：地图构建，将采集到的环境数据进行处理和分析，生成地图模型；
S13：确定巡检区域，根据实际场景和要求，确定需要巡检的区域范围；
S14：路径规划，根据任务要求，在地图模型上设置起点和终点，确定机器人的巡检路线；
S15：路径可视化，将规划好的路径进行可视化，用于人工检查和调整。
2.根据权利要求1所述的一种巡检类智能机器信息化校验方法，其特征在于，所述步骤S13包括如下步骤：
S131：区域划分，根据巡检机器人的形状和特性，将巡检区域划分为若干个不同的形状；
S132：面积计算，对于每个划分的形状，使用相应的数学公式计算其面积，并将所有形状的面积加起来得到整个巡检区域的面积。
3.根据权利要求1或2所述的一种巡检类智能机器信息化校验方法，其特征在于，所述步骤S4包括路径距离计算。
4.根据权利要求3所述的一种巡检类智能机器信息化校验方法，其特征在于，所述路径距离计算方法为：
将规划的路径分为n个线段，第i条线段的起点坐标为(xi,yi)，终点坐标为(x(i+1),y(i+1))；
则第i条线段的长度为d(i)的计算公式如下：
将所有线段的长度累加得到，总长度L1，即，L1的计算公式如下：
L1＝Σd(i)，
其中，Σ表示累加符号，i从1到n。
5.根据权利要求1所述的一种巡检类智能机器信息化校验方法，其特征在于，还包括巡检后路径校验，所述巡检后路径校验包括如下步骤：
S21：计算实际巡检距离；
S22：判断L1是否等于L2，
是，执行步骤S24，
否，执行S23；
S23：更新地图；
S24：结束。
6.根据权利要求1所述的一种巡检类智能机器信息化校验方法，其特征在于，所述步骤S21具体如下：
所述实际巡检距离为L2，所述L2计算公式如下：
L2＝πd*n*m/p，
其中，d为巡检机器的轮子直径，p为编码器的分辨率，p为编码器每转动一次就会产生的脉冲信号，n为巡检机器向前行驶的圈数，m/p为机器人实际走过的距离与编码器测量的脉冲信号数之间的比值。
7.一种巡检类智能机器信息化校验系统，其特征在于，应用于如权利要求1所述的一种巡检类智能机器信息化校验方法，包括：
信息采集单元，所述信息采集单元用于采集环境信息，通过传感器等设备收集当前环境的数据；
地图构建单元，所述地图构建单元用于地图的构建，将采集到的环境数据进行处理和分析，生成地图模型；
区域确定单元，所述区域确定单元用于确定巡检区域，根据实际场景和要求，确定需要巡检的区域范围；
路径规划单元，所述路径规划单元用于路径规划，根据任务要求，在地图模型上设置起点和终点，确定机器人的巡检路线；
路径显示单元，所述路径显示单元用于路径可视化，将规划好的路径进行可视化，用于人工检查和调整。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至6中任意一项所述的巡检类智能机器信息化校验方法。
9.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的巡检类智能机器信息化校验方法。
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| CN202310704454.6A CN117405111A (zh) | 2023-06-14 | 2023-06-14 | 一种巡检类智能机器信息化校验方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202310704454.6A CN117405111A (zh) | 2023-06-14 | 2023-06-14 | 一种巡检类智能机器信息化校验方法 |
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| CN117405111A true CN117405111A (zh) | 2024-01-16 |
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| CN202310704454.6A Pending CN117405111A (zh) | 2023-06-14 | 2023-06-14 | 一种巡检类智能机器信息化校验方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117994736A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-05-07 | 青岛理工大学 | 三维可视化港口智能监测系统 |
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2023
- 2023-06-14 CN CN202310704454.6A patent/CN117405111A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117994736A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-05-07 | 青岛理工大学 | 三维可视化港口智能监测系统 |
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