[發明專利]一種面向巡視器的可分離式星表材質識別方法及系統

在審

• 申請號: 202210204044.0
• 申請日: 2022-03-03
• 公開（公告）號: CN114659556A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 梅繼林;胡瑜;李瑋
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01N3/52;G01N19/02;G01C21/02
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;張燕華

1.一種面向巡視器的可分離式星表材質識別方法，其特征在于，包括：

步驟1、巡視器釋放位于其內部的移動感知子系統；

步驟2、該移動感知子系統移動至該巡視器周圍指定地點，采集識別該指定地點的星表材質數據。

2.如權利要求1所述的面向巡視器的可分離式星表材質識別方法，其特征在于，還包括：

步驟3、根據該星表材質數據，輔助巡視器進行安全的路徑規劃和避障。

3.如權利要求1所述的面向巡視器的可分離式星表材質識別方法，其特征在于，該星表材質數據包括該指定地點的星表硬度和星表摩擦系數；

該移動感知子系統攜帶回彈儀進行星表硬度測量，回彈儀驅動內置彈擊錘彈擊星表，所獲得的瞬時反彈力產生回彈距離d，該移動感知子系統到達指定位置后，該移動感知子系統在預設范圍內采集多次回彈距離，以測得該指定地點的星表硬度；

該移動感知子系統攜帶陀螺儀傳感器進行星表摩擦系數測量，該巡視器發送平移指令，平移量為s，該移動感知子系統接收到指令后開始移動，同步地該巡視器通過攜帶的子系統定位模塊解算子系統的移動距離為s'；該巡視器發送旋轉指令，角度為θ，該移動感知子系統接收到指令后開始旋轉，同步地該移動感知子系統將自身陀螺儀反饋的角度θ'，通過無線傳輸發送到該巡視器；巡視器根據平移量s、移動距離s'、角度θ和角度θ'計算得到該星表摩擦系數。

4.如權利要求1所述的面向巡視器的可分離式星表材質識別方法，其特征在于，該巡視器內設有：

路徑規劃模塊，用于根據探索任務完成路徑規劃，生成軌跡序列；

路點生成模塊，用于根據該軌跡序列采樣路點數據，作為控制命令的參考；

控制命令生成模塊，用于生成該移動感知子系統的控制命令；

子系統定位模塊，用于實時求解該移動感知子系統的坐標，其輸出結果用于判斷子系統是否到達下一個路點、輔助識別材質屬性；

材質識別模塊，包含星表硬度系數識別和摩擦力系數識別兩部分，該移動感知子系統通過攜帶的回彈儀多次采集星表回彈數據，巡視器根據接收到的回彈數據計算星表硬度系數；巡視器向該移動感知子系統發送平移和旋轉的指令，該移動感知子系統發送由本體陀螺儀觀測的旋轉角度，同步地，巡視器通過子系統定位模塊得到該移動感知子系統實際的平移量；巡視器結合觀測平移旋轉量和目標值間的差值計算星表摩擦系數；

子系統分離模塊，用于啟動巡視器內部的分離裝置，該移動感知子系統自由拖拽繩索離開巡視器；

該移動感知子系統內部設有：

子系統移動模塊，用于按照接收到的控制命令，實現移動感知子系統的移動；

子系統數據采集模塊，用于采集回彈儀和陀螺儀傳感器數據；

子系統回收模塊，用于使該移動感知子系統依照原路徑或者巡視器重新生成的路徑返回，返回過程中位于巡視器內部的回收電機提供驅動力帶動繩索防止纏繞，并為子系統的移動提供輔助動力。

5.一種面向巡視器的可分離式星表材質識別系統，其特征在于，包括：

釋放模塊，用于釋放位于巡視器內部的移動感知子系統；

識別模塊，用于移動該移動感知子系統至該巡視器周圍指定地點，采集識別該指定地點的星表材質數據。

6.如權利要求5所述的面向巡視器的可分離式星表材質識別系統，其特征在于，還包括：

路徑規劃模塊，用于根據該星表材質數據，為該巡視器進行路徑規劃和避障。