[發明專利]一種防爆型油庫區智能巡檢機器人

在審

• 申請號: 202010319374.5
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111624641A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 張峰;徐宏哲;何政道;劉飛
• 申請（專利權）人: 上海東古智能科技有限公司
• 主分類號: G01S19/47
• 分類號: G01S19/47;G01S19/45;G01C21/16
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 商祥淑

本發明提供了一種防爆型油庫區智能巡檢機器人包括車體運動底盤、主控模塊、環境感知和避障功能模塊、巡檢設備；所述巡檢設備包括雙目立體視覺、16線激光雷達、毫米雷達、超聲波傳感器、慣性測量單元IMU和GNSS傳感器；所述車體運動底盤、環境感知和避障功能模塊、巡檢設備均與所述主控模塊連接；實施本發明的技術方案，在弱GNSS環境中，通過GNSS傳感器、慣性測量單元IMU、16線激光雷達的數據融合定位小車當前的位置信息，提供了巡檢機器人自主導航的能力；雙目立體視覺、毫米波雷達、超聲波傳感器和激光雷配合采集小車周圍環境信息，在遇到障礙時，能夠通過環境感知和避障功能模塊重新規劃導航路徑，能夠應變突發狀況，適應油庫區復雜多變的環境。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，特別涉及一種防爆型油庫區智能巡檢機器人。

背景技術

巡檢機器人是以移動機器人作為載體，以可見光攝像機、紅外熱成像儀等檢測儀器作為載荷系統，以機器視覺—電磁場—GPS—GIS的多場信息融合作為機器人自主移動與自主巡檢的導航系統，以嵌入式計算機作為控制系統的軟硬件開發平臺的機器人。其具有障礙物檢測識別與定位、自主作業規劃、自主越障、對輸電線路及其線路走廊自主巡檢、地面遠程無線監控與遙控、電能在線實時補給、后臺巡檢作業管理與分析診斷等功能。

目前，大多數市面上巡檢機器人還只是依靠單一的傳感器的支持進行建圖，只適用于室內固定路線固定環境的巡檢作業，難以適應室外復雜多變的環境。另外市面上的機器人多依據GPS/IMU組合導航系統導航，而油庫區油罐等較高建筑物會遮擋GPS信號，導致GPS信號較弱，出現導航偏差，影響巡檢機器人的巡檢任務。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明中披露了一種防爆型油庫區智能巡檢機器人，本發明的技術方案是這樣實施的：

一種防爆型油庫區智能巡檢機器人，包括車體運動底盤、主控模塊、環境感知和避障功能模塊、巡檢設備；所述巡檢設備包括雙目立體視覺、16線激光雷達、毫米雷達、超聲波傳感器、慣性測量單元IMU和GNSS傳感器；所述主控模塊與所述車體運動底盤的驅動模塊電連接，用于按照規劃的巡檢路徑發送信號控制所述車體運動底盤行走，所述主控模塊向所述巡檢設備發送任務控制指令以控制所述巡檢設備的運行狀態；所述主控模塊與巡檢設備連接，用于獲取巡檢設備采集的數據，并控制巡檢設備的運行狀態；所述主控模塊具有開闊環境中GNSS傳感器和慣性測量單元IMU組合導航，弱GNSS信號區域中16線激光雷達3D云點數據與GNSS傳感器數據和慣性測量單元IMU數據融合解算評估巡檢車位置以實施導航的功能；所述主控模塊與所述環境感知和避障功能模塊連接，當通過所述毫米雷達和雙目立體視覺檢測到巡檢車前方有障礙物時，所述主控模塊將相關信息發送給所述環境感知和避障功能模塊，所述環境感知和避障功能模塊根據相關信息進行路徑規劃和避障算法解算后獲取實時路徑點序列，并將所述實時路徑點序列發送給所述主控模塊，所述主控模塊將接受到的實時路徑點序列結合上層算法生成臨時導航路徑；所述相關信息包括巡檢車當前位置坐標、當前任務航段起點和終點坐標、期望車速、車體姿態數據、航向、巡檢車當前動作狀，16線激光雷達數據、毫米雷達數據、雙目立體視覺數據、超聲波雷達數據。

進一步地，所述主控模塊通過裝載在巡檢車上的運動控制器控制所述車體運動底盤行走，所述運動控制器通過PID位置環控制方式和PID速度環控制方式控制巡檢車的位置跟蹤和速度跟蹤。

進一步地，所述巡檢設備還包括搭載在所述巡檢車上的紅外測溫相機和溫度傳感器，所述紅外測溫相機用于檢測巡檢車周圍和遠距離的溫度狀況，所述溫度傳感器用于測量目標物體和巡檢車近處的溫度，所述主控模塊根據所述紅外測溫相機數據和溫度傳感器數據生成巡檢車周圍溫度場粗線分布分析圖。

進一步地，所述巡檢設備還包括搭載在所述巡檢車上的氣體檢測儀，所述氣體檢測儀用于檢測巡檢車周圍的可燃有毒氣體的濃度。