[發明專利]一種路徑規劃方法、裝置和巡檢機器人

有效

• 申請號: 201710762984.0
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107560631B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 鄧燕;田曉璐;劉加科;王亞菲;周昊;楊森;梁濤
• 申請（專利權）人: 國網智能科技股份有限公司
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 張忠魁;王寶筠

1.一種路徑規劃方法，應用于變電站的巡檢機器人，其特征在于，所述路徑規劃方法包括步驟：

初始化信息，確定任務點的數量和編號、任務起點、任務終點和應用模式，獲取任務點列表；

讀取包含所有?？奎c和所有任務點的最短距離矩陣和最近鄰矩陣、任務起點、任務終點、任務點數量和任務列表；

對所述任務點列表進行預處理，得到最新任務列表；

根據所述最新任務列表對所述最短距離矩陣進行計算提取，得到與所述最新任務列表相對應的當前最短距離矩陣；

根據預設的改進蟻群算法，對所述最新任務列表中的任務點進行路徑計算，得到任務點序列；

根據所述最近鄰矩陣和預設的單行路段信息對所述任務點序列進行細化處理，得到任務點巡檢序列；所述巡檢機器人用于根據所述任務點巡檢序列對所述變電站的任務點進行巡檢。

2.如權利要求1所述的路徑規劃方法，其特征在于，所述根據預設的改進蟻群算法，對所述最新任務列表中的任務點進行路徑計算，得到任務點序列，包括：

初始化蟻群算法的當前參數；

根據所述當前最短距離矩陣、所述最新任務列表和當前參數，并利用蟻群算法按預設最大循環次數循環計算路徑，并在每次的循環計算過程中保留較優路徑；

其中每進行一次計算路徑的同時，還通過2-opt鄰域搜索策略或者3-opt鄰域搜索策略縮小每次搜索局部最優的范圍，優化每一次搜索的路徑，然后從搜索到的所有路徑中選擇一條最短的路徑，接著進行下一次循環，直到循環結束獲得一條最優或次優路徑；

在完成所有循環后，將最優的較優路徑中的任務點序列作為所述任務點序列。

3.如權利要求2所述的路徑規劃方法，其特征在于，所述通過2-opt鄰域搜索策略或者3-opt鄰域搜索策略縮小每次搜索局部最優的范圍，包括：

在返回所述任務起點的情況下，對所述較優路徑進行3-opt鄰域搜索；

在不返回所述任務起點或者固定所述任務起點和所述任務終點的情況下，對所述路徑進行2-opt鄰域搜索。

4.如權利要求1～3任一項所述的路徑規劃方法，其特征在于，如果在巡檢中遇到障礙物，還包括步驟：

判斷是否還存在沒有檢測的剩余任務點；

如果不存在所述剩余任務點，則結束本次巡檢；

如果存在所述剩余任務點，則獲取所述巡檢機器人的當前位置，同時獲取距離所述當前位置最近的且可到達的一個點，并將其作為新的起始點，所述點為任務點或停靠點；

根據所述當前位置更新變電站地圖信息，獲取所有點間的最新拓撲矩陣；

根據所述最新拓撲矩陣更新所述最短距離矩陣和所述最近鄰矩陣，并返回所述根據所述最新任務列表對所述最短距離矩陣進行計算提取，得到與所述最新任務列表相對應的當前最短距離矩陣步驟。

5.如權利要求4所述的路徑規劃方法，其特征在于，所述根據所述當前位置更新變電站地圖信息，獲取所有點間的最新拓撲矩陣，包括：

將所述剩余任務點中的孤立點予以剔除；

根據所述當前位置建立所述最新拓撲矩陣。

6.一種路徑規劃裝置，應用于變電站的巡檢機器人，其特征在于，所述路徑規劃裝置包括：

信息初始模塊，用于初始化信息，確定任務點的數量和編號、任務起點、任務終點和應用模式，獲取任務點列表；

矩陣讀取模塊，用于讀取包含所有停靠點和所有任務點的最短距離矩陣和最近鄰矩陣、任務起點、任務終點、任務的數量和任務列表；

列表處理模塊，用于對所述任務點列表進行預處理，得到最新任務列表；

矩陣計算模塊，用于根據所述最新任務列表對所述最短距離矩陣進行計算提取，得到與所述最新任務列表相對應的當前最短距離矩陣；

路徑計算模塊，用于根據預設的改進蟻群算法，對所述最新任務列表的任務點進行路徑計算，得到任務點序列；

細化處理模塊，用于根據所述最近鄰矩陣和預設的單行路段信息對所述任務點序列進行細化處理，得到任務點巡檢序列；所述巡檢機器人用于根據所述任務點巡檢序列對所述變電站的任務點進行巡檢。