【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及巡检机器人的控制，具体为一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法及系统。
技术介绍
1、随着科技的进步和发展，工作中逐渐有了机器人的身影，而巡检机器人也应用而生，它代替人工进行巡检作业，被广泛的应用于电力、石化、轨道交通等领域，具有检测效率高、监测范围广、数据化及信息具有实时性、安全系数高等特点。
2、在复杂的场景中，多数都是利用多个机器人进行联合巡检，巡检机器人对巷道的平整度要求较高，若地势不平坦，行进的道路有障碍时，巡检机器人会自行更改路线躲避障，若障碍过大，巡检机器人可能无法前进，需要工作人员清理障碍物，同时会出现因电量续航问题停止前进导致部分区域的巡检滞后，致使安全隐患发现不及时，这使得复杂情景下的多巡检机器人联合巡检存在着难以适应复杂的巷道地形，可能会导致在巡检的范围内出现巡检盲区，巡检不及时等问题，从而导致巡检效率较低，不能完全满足复杂场景下的安全生产管理的需要。
3、因此，需要一种多巡检机器人的控制方法来对巡检机器人进行合理分配并规划路线，使得满足巡检的及时性并避免在巡检的过程中出现巡检盲区。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法及系统，在巡检的过程中根据巡检机器人的电量情况及时规划巡检路线以解决上述
技术介绍
中提出的因电量续航问题停止前进导致部分区域的巡检滞后，从而导致巡检效率低下的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种融合物联网技术的多巡检
3、处理控制层利用传输层向每个巡逻机器人下达自检指令，巡逻机器人接收到自检指令后进行自检，并将自检数据通过传输层反馈到处理控制层；
4、基于巡检目标数据对每个自检合格的巡检机器人进行路线分配并下达巡检指令；
5、所述巡检机器人接收到巡检指令后根据规划的巡检路线进行巡检，并将巡检数据和巡检机器人的状态数据传递到处理控制层；所述巡检机器人的状态数据包括巡检机器人的电量状态数据和巡检机器人的运动状态数据；
6、所述处理控制层将当前每个巡检机器人的电量状态数据与电量限制值进行比较，所述电量限制值是指巡检机器人的最低保护电量；若巡检机器人的电量小于电量限制值，则根据巡检未完成路线中充电位置重新对工作区域内无需续航和续航完成的巡检机器人重新分配任务并重新规划路线，并确定需续航巡检机器人的充电位置d，能够减少巡检机器人电池的损耗，延长电池的寿命；
7、所述处理控制层实时将巡检数据传至用户层进行展示并判断是否巡检完成，则规划每个巡检机器人的入库路线，巡检机器人根据入库路线完成入库，结束巡检。
8、进一步的，所述自检合格的巡检机器人路线分配步骤：
9、根据自检合格的巡检机器人数量确定每个工作区域内巡检机器人的数量；所述相邻巡检传感器最大间隔为所有传感器的最大通信距离中的最小数值。
10、基于工作区域内巡检机器人的数量对将工作区域进行划分，得到巡检初始区域，在起始位置处对每个巡检初始区域中传感器位置的横坐标进行与初始中心横坐标进行比较，将最接近初始中心横坐标的传感器作为巡检路线初始点，将每个工作区域内设置的传感器作为子目标，构建子目标集；所述子目标集中包括充电位置处的传感器；
11、基于巡检路线初始点和子目标集，工作区域内的所有巡检机器人利用改进蚁群算法进行路径规划，并实时判断子目标i是否被规划在至少两个路线中，从而确定子目标i归属关系，并对不含有子目标i路线进行重新规划；所述改进蚁群算法是指通过借助轮盘赌算法，引进交叉结点操作的方式改进传统蚁群算法，使得子目标在一条规划路线上被重复规划，能够减少路线规划的时间，规划的路线更加简洁；
12、当路线规划完成时，计算出漏选的子目标与所有相邻的路径的最短距离，将漏选的子目标划分到相距最短的路径中，并对规划的路径进行重新调整，得到巡检机器人的最终规划路线，能够一定程度上的避免子目标在规划路线中遗漏的问题。
13、更进一步的，所述子目标i归属关系确定步骤为：
14、当子目标i在不同路线规划中出现顺序不同时，将子目标i归属到出现顺序最早的规划路线中，并从其他路线中剔除子目标i，然后利用改进蚁群算法重新规划子目标j到下一个子目标的路线；
15、当目标i在不同路线规划中出现顺序相同时，估算从子目标j巡检到子目标i的能耗，对不同路线中的能耗进行比较，将子目标i归属到能耗最低的规划路线中，并从其他路线中剔除目标i，利用改进蚁群算法重新规划子目标j到下一个子目标的路线。
16、进一步的，所述充电位置d确定步骤包括：
17、获取巡检未完成路线中所有充电的位置，预估当前位置所述巡检机器人到未完成路线中每个充电位置的能耗；
18、将当前巡检机器人所能提供的最大限制能量与当前所述巡检机器人到每个充电位置对应的预估能耗进行比较；当最大限制能量第一次小于第n个充电位置对应的预估能耗时，判断前n个充电的位置是否含有续航完成的巡检机器人，若有则以未巡检的路线上最先含有续航完成的巡检机器人的充电位置为当前巡检机器人的充电位置d，否则以第n-1个充电的位置为当前巡检机器人的充电位置d，能够减少巡检机器人电池的损耗；
19、所述最大限制能量是指当前巡检机器人的电量减去电量限制值所能提供的最大能量。
20、其中，能耗计算是多机器人在巡检时，将能耗看做行走关节能耗、行驶时摩擦力能耗以及工作能耗几个部分。
21、进一步的，所述重新规划路线的步骤包括：
22、预估正常巡检机器人在需续航的巡检机器人巡检到充电位置d上时所处的子目标m；
23、续航完成的巡检机器人以当前所在的充电位置为路线重新规划初始点，其他正常巡检的机器人以对应的子目标m为重新规划初始点；
24、以含有续航完成的巡检机器人的充电位置为未巡检子目标集的划分点，得到二次子目标集；
25、所述巡检机器人基于相应的二次子目标集利用所述自检合格的巡检机器人路线分配步骤重新进行路线规划。
26、使得巡检机器人能够避免因电量续航问题导致部分区域的巡检滞后问题，同时能够避免在巡检的过程中因巡检机器人数量的变动造成规划路线不合理或者巡检盲区的问题。
27、更进一步的，所述入库路线是以能耗最低和距离最短为约束条件进行规划的，使得入库路线能够简洁，并减少巡检机器人的能耗。
28、一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制系统，包括：
29、采集控制层，用于采集巡检数据和巡检机器人的状态数据，包括若干巡检机器人和传感器；
30、传输层，用于对采集控制层和处理控制层进行双向通信；
31、处理控制层，属于总控制中心，用于处理采集控制层传输的数据和下达控制指令；
32、用户层，用于接受处理控制层发送的信号并显示相应的巡检数据，包括监控系统、分析系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法，其特征在于，控制方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法，其特征在于，所述自检合格的巡检机器人路线分配步骤：
3.根据权利要求2所述的一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法，其特征在于，所述子目标i归属关系确定步骤为：
4.根据权利要求1所述的一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法，其特征在于，所述充电位置D确定步骤包括：
5.根据权利要求1所述的一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法，其特征在于，所述重新规划路线的步骤包括：
6.根据权利要求5所述的一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法，其特征在于，所述二次子目标集的数量至少为一个。
7.根据权利要求1所述的一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法，其特征在于，所述入库路线是以能耗最低和距离最短为约束条件进行规划的。
8.一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制系统，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法，其特征在于，控制方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法，其特征在于，所述自检合格的巡检机器人路线分配步骤：
3.根据权利要求2所述的一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法，其特征在于，所述子目标i归属关系确定步骤为：
4.根据权利要求1所述的一种融合物联网技术的多巡检机器人的控制方法，其特征在于，所述充电位置d确定步骤包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵义恩，
申请(专利权)人：吾盛上海能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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