[發明專利]基于激光點云模型的巡檢機器人自動航線預置規劃方法

在審

• 申請號: 202110223484.6
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN112947460A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 王東芝;謝超善
• 申請（專利權）人: 北京玄馬知能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 西安賽博睿納專利代理事務所(普通合伙) 61236
• 代理人: 張鵬

本發明提供了基于激光點云模型的巡檢機器人自動航線預置規劃方法，所述方法包括有,獲取激光點云模型，確定作業區域，根據所述作業區域的等高線確定作業區域所述地形，根據激光點云模型中所需檢測的設備設施的坐標與位置，搜索可行路線，根據機器人所處初始位置在可行路線中挑選其距離所需檢測的設備設施的坐標與位置之間的最短可行路線作為行進路線，根據所需檢測設備設施的坐標與高度調整機器人的相機拍攝角度和變焦倍數。本發明通過巡檢激光點云模型場景內的三維模型，實現機器人航線的自由規劃和校準，并實現機器人相機拍攝角度和變焦倍數的規劃預置與拍攝效果校驗，最終達到提高航線預置規劃效率和提升巡檢效果的目的。

技術領域

本發明主要涉及巡檢機器人的技術領域，具體涉及基于激光點云模型的巡檢機器人自動航線預置規劃方法。

背景技術

巡線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、其它檢測儀器作為載荷系統，用于后臺巡檢作業管理與分析診斷。

根據申請號為CN201811146423.9的專利文獻所提供的掃地機器人路線規劃方法、裝置及掃地機器人可知，該方法包括獲取掃地機器人的初始位置；從多條邊緣清掃線中選取與所述初始位置距離最近的邊緣清掃線，作為起始清掃線；為所述掃地機器人規劃起始于所述初始位置，且終止于所述起始清掃線的掃前行徑路線。本發明實施例提供的掃地機器人路線規劃方法、裝置及掃地機器人能夠實現減少掃地機器人清掃行徑路程，以提高掃地機器人的工作效率的目的。

但傳統巡檢機器人在現場實際作業過程中采取激光雷達掃描生成二維地圖，再由人工生成機器人航行路線的方式，而且預置機器人相機（可見光和紅外）拍攝角度的工作是由人工現場完成，存在效率低、呈現效果差等問題。

發明內容

本發明主要提供了基于激光點云模型的巡檢機器人自動航線預置規劃方法用以解決上述背景技術中提出的技術問題。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案為：

基于激光點云模型的巡檢機器人自動航線預置規劃方法，所述方法包括有,

S1.獲取激光點云模型，根據激光點云模型獲得作業邊界線，作業邊界線首尾相連閉合形成作業區域；

S2.根據所述作業區域的等高線高度數值以及分布情況確定作業區域所屬地形；

S3.根據激光點云模型中所需檢測的設備設施的坐標與位置，在所屬不同地形的作業區域內搜索可行路線，所述可行路線包括直線路徑和拐點；

S4.獲取機器人坐標與位置作為初始位置，根據機器人所處初始位置在可行路線中挑選其距離所需檢測的設備設施的坐標與位置之間的最短可行路線作為行進路線；

S5.獲取三維激光點云模型中所需檢測設備設施的坐標與高度，根據所需檢測設備設施的坐標與高度調整機器人的相機拍攝角度和變焦倍數，規劃預置與拍攝效果校驗。

進一步的，確定S5中相機拍攝成圖的分辨率，確定機器人是否需要停靠。

進一步的，獲取激光點云模型，根據激光點云模型獲得作業邊界線，作業邊界線首尾相連閉合形成作業區域，包括以下步驟：

S11.根據所獲取的激光點云模型，獲取由立方體堆疊而來的簡單模型；

S12.根據相鄰立方體之間所形成的落差判斷是否為作業邊界線，若相鄰立方體之間所形成的落差高于0.5m則為作業邊界線，若相鄰立方體之間所形成的落差低于0.5m則不為作業邊界線；

S13.若所有作業邊界線均收尾相連形成閉合的圖形，則作業區域繪制工作結束。

進一步的，根據所述作業區域的等高線高度數值以及分布情況確定作業區域所屬地形，所述地形包括山地、丘陵以及平原。

進一步的，所述S3中的拐點分為可旋轉拐點和不可旋轉拐點，當拐點上相鄰兩個直線路徑之間的夾角大于預設角度為可旋轉拐點，當拐點上相鄰兩個直線路徑之間的夾角小于預設角度為不可旋轉拐點。