[發明專利]一種城市地下綜合管廊巡檢機器人的調度方法

在審

• 申請號: 201810550026.1
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108776476A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 周熙煒;梅芳;湯培勇;任大東;汪貴平;閆茂德;林海
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01D21/02
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 黃小梧

1.一種城市地下綜合管廊巡檢機器人的調度方法，該方法通過對巡檢機器人所巡檢區域中的多個巡檢區域段進行分類，以調度一個巡檢機器人在屬于一類的多個巡檢區域段中進行來回巡檢，其特征在于，包括以下步驟：

將巡檢機器人的巡檢區域分為n段，設巡檢機器人巡檢區域的待分類對象點為X＝{x₁,x₂,...,x_j,...,x_n}，其中x_j為第j個巡檢區域段的待分類對象點，x_j＝{x_j1,x_j2,...,x_jk,...,x_jp}，x_jk為第j個巡檢區域段的待分類對象點的第k個特性值，k＝1,2,...,p，p為第j個巡檢區域段的待分類對象點的特性值數量；

將巡檢機器人巡檢區域的待分類對象點初始聚類為c類，所述初始聚類中心V＝{v₁,v₂,..,v_i,...,v_c}，其中v_i為c類中第i類的初始聚類中心，則巡檢機器人巡檢區域的待分類對象點經過初始聚類后的模糊矩陣為U：

其中，u_ij∈[0,1]且u_ij為第j個巡檢區域段的待分類對象點隸屬于第i類的概率；

迭代尋找滿足巡檢區域的待分類對象點與聚類中心誤差平方和函數J(U,V)在極小值時的聚類中心V＝{v₁,v₂,..,v_i,...,v_c}和模糊矩陣U，并將滿足J(U,V)在極小值時的聚類中心V＝{v₁,v₂,..,v_i,...,v_c}作為新的聚類中心P＝{p₁,p₂,..,p_i,...,p_c}，將滿足J(U,V)在極小值時的模糊矩陣U作為新的巡檢區域類；

其中，m為迭代次數。

2.根據權利要求1所述的城市地下綜合管廊巡檢機器人的調度方法，其特征在于，通過式(1)得到新的聚類中心P＝{p₁,p₂,..,p_i,...,p_c}中第i類的新的聚類中心p_i：

式(1)中，p_i為第i類的新的聚類中心；u_ik為第k個巡檢區域段的待分類對象點隸屬于第i類的概率，m為迭代次數，其中i＝1,2,...,c。

3.根據權利要求1所述的城市地下綜合管廊巡檢機器人的調度方法，其特征在于，所述將巡檢機器人巡檢區域的待分類對象點初始聚類為c類，所述初始聚類中心V＝{v₁,v₂,..,v_i,...,v_c}，包括：

通過式(2)計算巡檢機器人巡檢區域的待分類對象點之間的親和力P，按照從大到小的順序排列親和力P，選取前c個親和力P所對應的巡檢機器人巡檢區域的待分類對象點作為初始聚類中心V＝{v₁,v₂,..,v_i,...,v_c}；

式(2)中，α為常數；

D＝1/[F(x_a)+1]；

4.根據權利要求1所述的城市地下綜合管廊巡檢機器人的調度方法，其特征在于，所述巡檢機器人巡檢區域的待分類對象點處設有RFID標簽。

5.根據權利要求1所述的城市地下綜合管廊巡檢機器人的調度方法，其特征在于，所述巡檢機器人包括：氧氣濃度傳感器、第一可燃氣體傳感器、第二可燃氣體傳感器、感煙火災探測器、溫濕度傳感器、AD轉換模塊、控制模塊、電源模塊、通訊模塊、RFID模塊、圖像采集模塊和上位機；

其中，氧氣濃度傳感器、第一可燃氣體傳感器和第二可燃氣體傳感器分別通過AD轉換模塊與控制模塊相連接，感煙火災探測器、溫濕度傳感器、電源模塊、RFID模塊和圖像采集模塊分別與控制模塊相連接，所述控制模塊通過通訊模塊與上位機相連接。