[發明專利]Mecanum輪巡視機器人及其巡視方法

有效

• 申請號: 201711098738.6
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107943026B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 吳迪;周虎兵;張浩;楊增力;湯小兵
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力公司;南京國電南思科技發展股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 深圳瑞天謹誠知識產權代理有限公司 44340
• 代理人: 王牌

1.一種Mecanum輪巡視機器人的巡視方法，其特征在于，包括：

在SLAM環境地圖中規劃所述巡視機器人從初始待命位置到每一個待巡視設備所處位置的導航路徑，同時獲取所述巡視機器人在所述SLAM環境地圖中的定位；

根據所述導航路徑和所述巡視機器人的定位將所述巡視機器人依次導航至每一個待巡視設備的前方位置；

每到達一個所述待巡視設備的前方位置后，按預設的循跡路徑引導所述巡視機器人以合適的姿態到達當前所述待巡視設備的循跡定位點停車以采集數據；

其中，按預設的循跡路徑引導所述巡視機器人以合適的姿態到達當前所述待巡視設備的循跡定位點停車的步驟包括：實時獲取所述巡視機器人相對于所述循跡路徑的位置偏差，并獲取所述巡視機器人的X方向運動速度、Y方向運動速度以及旋轉速度，根據逆運動學矩陣推導計算所述巡視機器人每個所述Mecanum輪糾正位置的角加速度進而實現糾偏。

2.根據權利要求1所述的巡視方法，其特征在于，在所述在SLAM環境地圖中規劃所述巡視機器人從當前位置到每一個待巡視設備所處位置的導航路徑的步驟之前，包括：

獲取地圖數據，利用SLAM技術對所述巡視機器人實時定位并同步構造所述SLAM環境地圖。

3.根據權利要求1所述的巡視方法，其特征在于，

所述逆運動學矩陣為：

其中，[ν_X ν_Y ω_Z]^T∈R^3×1，分別為四個所述Mecanum輪的角加速度，W為所述巡視機器人的半寬，L為所述巡視機器人的半長，α為所述巡視機器人相對于所述循跡路徑的偏角，V_X、V_Y以及ω_Z分別為X方向運動速度、Y方向運動速度以及旋轉速度，R為所述Mecanum輪的半徑。

4.根據權利要求3所述的巡視方法，其特征在于：

在所述按預設的循跡路徑引導所述巡視機器人以合適的姿態到達當前所述待巡視設備的循跡定位點停車的步驟之前，包括：

檢測循跡模式是自動循跡模式還是手動循跡模式；

如果檢測到是自動循跡模式，則實時獲取所述巡視機器人相對于所述循跡路徑的位置偏差，并獲取所述巡視機器人的X方向運動速度、Y方向運動速度以及旋轉速度，根據所述逆運動學矩陣對所述巡視機器人的各所述Mecanum輪的角加速度的控制來進行糾偏；

如果檢測到是手動循跡模式，則實時獲取所述巡視機器人相對于所述循跡路徑的位置偏差，并獲取所述巡視機器人的四個所述Mecanum輪的角加速度，根據運動學方程控制所述巡視機器人的各所述Mecanum輪的X方向運動速度、Y方向運動速度以及旋轉速度來進行糾偏，其中，所述運動學矩陣為：

其中，[ν_X ν_Y ω_Z]^T∈R^3×1。

5.根據權利要求4所述的巡視方法，其特征在于，在所述實時獲取所述巡視機器人相對于所述循跡路徑的位置偏差的步驟中，包括：

捕捉所述循跡路徑的圖像；

通過圖像處理將所述循跡路徑從所述圖像中分離出來，并獲取所述巡視機器人相對所述循跡路徑的偏角信息。

6.根據權利要求1所述的巡視方法，其特征在于，包括：

對所有所述待巡視設備巡視結束后，將所述巡視機器人直接導航返回至所述初始待命位置。