[發(fā)明專利]一種對機(jī)器視覺數(shù)據(jù)模糊運(yùn)算的路徑規(guī)劃方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210031077.X
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114386696A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張屹;常川
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26;G06V20/00;G01C21/20
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 劉秋彤

1.一種對機(jī)器視覺數(shù)據(jù)模糊運(yùn)算的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，步驟如下：

步驟S1：采集鏡頭將實(shí)際采集的圖像進(jìn)行處理，根據(jù)圖像進(jìn)行物體識別，并且對危險物體的外觀形狀、材質(zhì)進(jìn)行識別；

步驟S2：針對火災(zāi)高溫的復(fù)雜環(huán)境，計算不同的物體的危險性，并且對危險性影響范圍進(jìn)行預(yù)估，選擇規(guī)避影響范圍的路徑進(jìn)行移動；

步驟S21：針對該物體的外觀形狀，確定該物體的彎曲節(jié)點(diǎn)、斷裂節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)完整度，通過彎曲節(jié)點(diǎn)、斷裂節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)完整度、材質(zhì)、火點(diǎn)與物體的距離以及物體存放量判斷該物體的傾倒、斷裂、爆炸危險性發(fā)生概率，并對傾倒坍塌產(chǎn)生的沖擊能量、爆炸產(chǎn)生的能量進(jìn)行預(yù)估計算，從而計算了不同物體的危險性；

步驟S22：針對物體的彎曲節(jié)點(diǎn)、斷裂節(jié)點(diǎn)和外形尺寸計算出彎曲節(jié)點(diǎn)、斷裂節(jié)點(diǎn)距離危險物體頂端的高度，并通過判斷物體的彎曲方向、斷裂方向確定物體傾倒、坍塌的方向；

步驟S23：針對該物體傾倒坍塌產(chǎn)生的沖擊能量、爆炸產(chǎn)生的爆炸能量、彎曲節(jié)點(diǎn)或斷裂節(jié)點(diǎn)距離物體頂端的高度以及物體傾倒、坍塌的方向，計算出物體的傾倒、坍塌、爆炸影響范圍；

步驟S24：針對物體的傾倒、坍塌、爆炸影響范圍，對物體傾倒、坍塌以及爆炸的范圍內(nèi)的物體進(jìn)行識別，判斷二次倒塌的的大小；

步驟S3：在強(qiáng)行通過后，根據(jù)持續(xù)時間對后續(xù)的物體危險性發(fā)生概率進(jìn)行預(yù)估；

步驟S4：如果判斷后續(xù)危險性的發(fā)生概率出現(xiàn)增加的情況，則在機(jī)器人返航時提前更改運(yùn)動路徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對機(jī)器視覺數(shù)據(jù)模糊運(yùn)算的路徑規(guī)劃方法，其特征在于：步驟S1中，采集鏡頭數(shù)量至少為5個，四個采集鏡頭位于機(jī)器人的四周，一個采集鏡頭位于機(jī)器人的頂部，通過云臺轉(zhuǎn)動。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對機(jī)器視覺數(shù)據(jù)模糊運(yùn)算的路徑規(guī)劃方法，其特征在于：步驟S1中，根據(jù)圖像進(jìn)行危險物體識別時，在機(jī)器人內(nèi)部安裝GPS定位系統(tǒng)，同時機(jī)器人內(nèi)部設(shè)置儲存器，對于具有施工圖紙的區(qū)域?qū)⑹┕D紙通過儲存器存放在機(jī)器人內(nèi)部，根據(jù)GPS定位系統(tǒng)定位的機(jī)器人區(qū)域，并且將GPS周圍的圖樣與施工圖紙進(jìn)行對比，進(jìn)而根據(jù)施工圖紙通過模板匹配的方法判斷機(jī)器人需要采集的危險土體物體以及危險物體的具體長度、寬度、高度以及材料特性，避免預(yù)測產(chǎn)生的偏差。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對機(jī)器視覺數(shù)據(jù)模糊運(yùn)算的路徑規(guī)劃方法，其特征在于：步驟S21中，在計算不同的危險物體的危險性時，對于有高強(qiáng)度的鋼構(gòu)件，通過其彎曲節(jié)點(diǎn)、斷裂節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)完整度判斷該物體的傾倒、坍塌危險性發(fā)生概率；計算其發(fā)生傾倒、坍塌后，下落時的產(chǎn)生的沖擊能量，從而完成了對高強(qiáng)度的鋼構(gòu)件危險性的預(yù)估；對于易爆物體，通過火點(diǎn)與易爆物體的距離、易爆物體材料性質(zhì)、易爆物體的存放量以及周圍環(huán)境因素分析對爆炸發(fā)生的概率進(jìn)行預(yù)估；計算其發(fā)生爆炸產(chǎn)生的爆炸能量，從而完成了對易爆物體的危險性的預(yù)估。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對機(jī)器視覺數(shù)據(jù)模糊運(yùn)算的路徑規(guī)劃方法，其特征在于：步驟S4如果判斷后續(xù)危險性的發(fā)生概率出現(xiàn)增加的情況，在選擇強(qiáng)行通過后，機(jī)器人進(jìn)入?yún)^(qū)域深處進(jìn)行作業(yè)，同時根據(jù)機(jī)器人在進(jìn)入前對災(zāi)場中分布的各類物體的判斷情況，以及在區(qū)域深處的持續(xù)時間，對返程物體變化情況進(jìn)行推算；推算的過程利用數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫是機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時，對每次采集到的信息數(shù)據(jù)以及后續(xù)的情況演化時間進(jìn)行儲存，進(jìn)而使機(jī)器人根據(jù)前后情況進(jìn)行對比，從而判斷原路返程危險性，同時也將多個災(zāi)場上的數(shù)據(jù)收集后存放在數(shù)據(jù)庫中，通過機(jī)器人將采集數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫內(nèi)容對比進(jìn)行判斷，在整個對比判斷的過程中，采用模糊計算，模糊計算能夠處理不精確的模糊輸入信息。