[發明專利]一種基于移動機器人的工業現場數據采集路徑規劃方法

有效

• 申請號: 202010916093.8
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN111913487B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 莫毓昌
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國強

1.一種基于移動機器人的工業現場數據采集路徑規劃方法，其特征在于：包括如下步驟，

S1、移動機器人獲取工業現場的所有數據采集節點集合NS以及每個數據采集節點Ni的配置數據；

S2、移動機器人獲取數據收集任務清單LIST，所述數據收集任務清單LIST包括多個數據收集任務Mission_i，每個數據收集任務Mission_i包括所要收集的數據采集節點集合；

S3、移動機器人接收需執行的數據收集任務Mission_i的收集指令；

S4、移動機器人根據當前執行的數據收集任務Mission_i，確定關鍵節點集合KNS；

S5、移動機器人根據關鍵節點集合KNS，計算數據采集路徑，根據該數據采集路徑進行移動并收集數據采集節點的數據，完成本數據收集任務Mission_i的執行；

步驟S5具體包括如下內容，

S51、判斷當前執行的數據收集任務Mission_i的關鍵節點集合KNS所對應的最小生成樹是否已經存在，若是，則執行步驟S55；若否，則執行步驟S52；

S52、判斷當前執行的數據收集任務Mission_i的關鍵節點集合KNS所對應的距離矩陣D是否存在，若是，則執行步驟S54；若否，則執行步驟S53；

S53、初始化當前數據收集任務Mission_i的關鍵節點集合KNS所對應的距離矩陣D；

S54、利用當前執行的數據收集任務Mission_i的關鍵節點集合KNS的距離矩陣D，計算最小生成樹T，并保存；

S55、移動機器人移動到最近的關鍵節點N_ik，然后以N_ik為根節點對最小生成樹T進行遍歷，得到數據采集路徑；

S56、移動機器人按照獲得的數據采集路徑，按序逐個移動到路徑上所有的關鍵節點，收集Mission_i＝{N_i1,N_i2,…,N_im}中各個數據采集節點的數據，得到數據集合DATASET，并記錄移動距離；

S57、若移動機器人在記錄移動距離時，發現數據采集路徑上的相鄰的采集節點N_ii和采集節點N_ij之間的實際移動距離不是距離矩陣D中的D(N_ii,N_ij)，而是更長的路徑Dij'，則用Dij'更新距離矩陣D中的D(N_ii,N_ij)，并刪除之前保存的最小生成樹T；

S58、移動機器人向用戶發送DATASET，完成本數據收集任務Mission_i的執行。

2.根據權利要求1所述的基于移動機器人的工業現場數據采集路徑規劃方法，其特征在于：數據采集節點的配置數據包括數據采集節點的MAC地址、平面坐標和傳輸半徑；步驟S1具體為，移動機器人在工業現場隨機游走，并廣播配置采集指令；接收到配置采集指令的數據采集節點向移動機器人發送其MAC地址ADDR、GPS經緯度坐標和無線傳輸模塊型號MODEL；移動機器人將每個數據采集節點的GPS經緯度坐標轉換為平面坐標(x,y)，并通過無線傳輸模塊型號MODEL查找產品參數數據庫獲取MODEL對應的數據傳輸半徑R；最終獲取工業現場的數據采集節點集合NS，NS包含多個數據采集節點，即NS＝{N1,N2,…,Nn}；并獲取每個數據采集節點Ni的配置數據Conf(Ni)＝{ADDRi,(xi,yi),Ri}。

3.根據權利要求1所述的基于移動機器人的工業現場數據采集路徑規劃方法，其特征在于：所述數據收集任務清單LIST包括多個數據收集任務Mission_i，即LIST＝{Mision_1,Mision_2,…,Mision_k}；每個數據收集任務包括所要收集的數據采集節點集合，令數據收集任務Mission_i需要收集m個數據采集節點的數據，則Mission_i＝{N_i1,N_i2,…,N_im}。