[發明專利]一種工業巡檢機器人路徑規劃方法及系統

在審

• 申請號: 202110620351.2
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113359725A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 李坤;華娟;孫勇
• 申請（專利權）人: 南京軒世琪源軟件科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種工業巡檢機器人路徑規劃方法及系統，其中所述方法，具體包括以下步驟：步驟一、根據實際環境利用柵格劃分區域，構建工業機器人巡檢時的虛擬地圖模型；步驟二、根據巡檢需求，標記工業機器人巡檢時的起始地點和目的地點；步驟三、利用路徑規劃模型獲取工業機器人的最優巡檢路徑；步驟四、根據制定的路徑進行巡檢。通過對工業機器人巡檢路徑的最優選取，可以在工業生產過程中極大的提高生產工作效率。

技術領域

本發明涉及一種工業巡檢機器人路徑規劃方法及系統，特別是涉及智能路徑規劃技術領域。

背景技術

隨著計算機技術以及嵌入式集成芯片的發展，大眾生活與工業制造對自動化的生產水平需求也在日益提高。工業巡檢機器人在巡檢過程中，根據設定的起點與終點，使用一定的準則，使機器人從起點按照設定的規劃路徑運行從而到達終點。

現有技術中，在機器人的路徑規劃中，往往采用的迭代規劃方法，容易讓機器人陷入局部最優解，以及收斂速度慢等問題，從而導致在尋求最優路徑的時候走很多彎路。

發明內容

發明目的：一個目的是提出一種工業巡檢機器人路徑規劃方法及系統，以解決現有技術存在的上述問題。

技術方案：第一方面，提出了一種工業巡檢機器人路徑規劃方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟一、根據實際環境利用柵格劃分區域，構建工業機器人巡檢時的虛擬地圖模型；

步驟二、根據巡檢需求，標記工業機器人巡檢時的起始地點和目的地點；

步驟三、利用路徑規劃模型獲取工業機器人的最優巡檢路徑；

步驟四、根據制定的路徑進行巡檢。

在第一方面的一些可實現方式中，將工業機器人實際工作環境劃分為多個部分，并形成實際環境與構建的虛擬環境一一映射的關系。

構建二維平面坐標圖，在映射過程中，利用1表示不可通行或具有障礙物的區域，0表示通行無障礙的自由區域，從而將劃分出來的多個部分轉化為數字量化的數值空間。

巡檢過程中，工業機器人通過安裝在自身頭部的攝像機，對現場作業的情況進行圖像數據的采集，并通過無線傳輸技術實時的將數據傳輸至后臺服務器中進行運算處理。服務器中包括圖像處理模型，用于對接收到的圖像進行識別分類，并購根據輸出的結果與正常作業下的圖像進行比對，從而判斷出當前作業下是否有故障產生。

在第一方面的一些可實現方式中，利用所述路徑規劃模型獲取最優巡檢路徑的方式具體為：

步驟1、獲取一條相對最優路徑，并提高該路徑上的信息素初始值；

步驟2、初始化相關參數，所述相關參數包括：迭代次數、信息素因子、啟發函數因子；

步驟3、將用于進行搜索的螞蟻編碼后置于起點進行搜索；

步驟4、根據轉移概率選擇下一個節點；

步驟5、任意一個螞蟻在完成搜索后，更新信息素；

步驟6、判斷是否達到最大迭代次數，若判斷結果為是，則保存并輸出最優路徑；反之，跳轉至步驟4。

在第一方面的一些可實現方式中，所有螞蟻在完成一次搜索后，通過揮發舊的信息素和添加每只螞蟻儲存的信息素對全局信息素進行更新，更新表達式為：

τ_ij(t+n)＝(1-ρ)*τ_ij(t)+Δτ_ij(t,t+n)