System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 变电站巡检机器人的路径规划方法、装置、设备及介质制造方法及图纸_技高网

变电站巡检机器人的路径规划方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

技术编号:41641866 阅读:15 留言:0更新日期:2024-06-13 02:35
本发明专利技术提供了一种变电站巡检机器人的路径规划方法、装置、设备及介质,涉及路径规划技术领域,包括根据变电站地形特征构建栅格地图,根据预设目的地在栅格地图中生成到达目的地的初始路径;在栅格地图中基于POMDP模型建立障碍物动态势场,基于所述障碍物动态势场计算得到避让障碍栅格的绕行路径;将所述绕行路径与初始路径融合后得到仅经过可行栅格的可行路径;分别获取机器人和动态障碍物在同一时刻下的第一状态向量和第二状态向量,根据第一状态向量和第二状态向量生成避让路径;将所述避让路径加载至可行路径后得到到达目的地的最终路径,本发明专利技术提高了巡检路径生成速率,增加了巡检任务的复杂度增强了对动态障碍物的躲避能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人巡检领域,具体而言,涉及一种变电站巡检机器人的路径规划方法、装置、设备及介质


技术介绍

1、由于天气变化、设备老化和灰尘等因素的影响,变电站的高压线路容易发生电力事故。为了及时发现和排除安全隐患,需要定期进行巡视和检测。然而,传统的人工巡检方式存在工作量大、信息传递慢、效率低、维护成本高等问题。此外,一旦发生危险,人工巡检方式也不能及时响应和处理。因此,寻求更高效、实时的巡视和检测方法显得尤为重要。而变电站巡检机器人代替人工可以实施全自主和全天候的巡检工作,因此变电站巡检机器人是近几年的研究热点。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种变电站巡检机器人的路径规划方法、装置、设备及介质,以改善上述问题。为了实现上述目的,本专利技术采取的技术方案如下:

2、第一方面,本申请提供了一种变电站巡检机器人的路径规划方法,包括:

3、获取变电站的场景信息,从场景信息中提取变电站地形特征,根据变电站地形特征构建栅格地图,所述栅格地图中包括障碍栅格和可行栅格;

4、根据预设目的地在栅格地图中生成到达目的地的初始路径;

5、在栅格地图中基于pomdp模型建立障碍物动态势场,获取所述初始路径经过的障碍栅格,基于所述障碍物动态势场计算得到避让障碍栅格的绕行路径;

6、将所述绕行路径与初始路径融合后得到仅经过可行栅格的可行路径;

7、根据所述可行路径控制机器人在栅格地图中运动,分别获取机器人和动态障碍物在同一时刻下的第一状态向量和第二状态向量,根据第一状态向量和第二状态向量生成避让路径;

8、将所述避让路径加载至可行路径后得到到达目的地的最终路径。

9、第二方面,本申请还提供了一种变电站巡检机器人的路径规划装置,包括:

10、地图构建模块:获取变电站的场景信息,从场景信息中提取变电站地形特征,根据变电站地形特征构建栅格地图,所述栅格地图中包括障碍栅格和可行栅格;

11、初始路径生成模块:根据预设目的地在栅格地图中生成到达目的地的初始路径;

12、第一计算模块:在栅格地图中基于pomdp模型建立障碍物动态势场,获取所述初始路径经过的障碍栅格,基于所述障碍物动态势场计算得到避让障碍栅格的绕行路径;

13、融合模块:将所述绕行路径与初始路径融合后得到仅经过可行栅格的可行路径;

14、第二计算模块:根据所述可行路径控制机器人在栅格地图中运动,分别获取机器人和动态障碍物在同一时刻下的第一状态向量和第二状态向量,根据第一状态向量和第二状态向量生成避让路径;

15、加载模块:将所述避让路径加载至可行路径后得到到达目的地的最终路径。

16、第三方面,本申请还提供了一种变电站巡检机器人的路径规划设备,包括:

17、存储器,用于存储计算机程序;

18、处理器,用于执行所述计算机程序时实现所述变电站巡检机器人的路径规划方法的步骤。

19、第四方面,本申请还提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于变电站巡检机器人的路径规划方法的步骤。

20、本专利技术的有益效果为:

21、本专利技术确定了生成初始路径的约束条件,根据所述约束条件首次生成了到达目的地的最短路径,然后基于pomdp模型建立障碍物动态势场,利用所述建立障碍物动态势场计算得到固定障碍物与机器人之间的斥力,从而生成有效的绕行路径,将避让路径融合到绕行路径中生成可行路径,最后在实际的运动过程中,遇到不可控的动态障碍物时,基于障碍物动态势场计算得到动态障碍物与机器人之间的斥力,从而有效的避让动态障碍物,得到最终路径。本专利技术提高了巡检路径生成速率,增加了巡检任务的复杂度增强了对动态障碍物的躲避能力,控制了巡检机器人能量消耗,有利于变电站巡检机器人的高效调度。

22、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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【技术保护点】

1.一种变电站巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,根据变电站地形特征构建栅格地图,包括:

3.根据权利要求2所述的变电站巡检机器人的路径规划方法,其特征在于, 在栅格地图中生成到达目的地的初始路径,包括:

4.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,在栅格地图中基于POMDP模型建立障碍物动态势场,获取所述初始路径经过的障碍栅格,基于所述障碍物动态势场计算得到避让障碍栅格的绕行路径包括:

5.根据权利要求4所述的变电站巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,根据引力函数和斥力函数,以绕行点为起点、目标点为终点计算得到避让障碍栅格的绕行路径,包括:

6.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,根据所述可行路径控制机器人在栅格地图中运动,分别获取机器人和动态障碍物在同一时刻下的第一状态向量和第二状态向量,根据第一状态向量和第二状态向量生成避让路径,包括:

7.根据权利要求6所述的变电站巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,基于障碍物动态势场计算得到机器人在下一时刻的预设运动方向,包括:

8.一种变电站巡检机器人的路径规划装置,其特征在于,包括:

9.一种变电站巡检机器人的路径规划设备,其特征在于,包括:

10.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述变电站巡检机器人的路径规划方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种变电站巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,根据变电站地形特征构建栅格地图,包括:

3.根据权利要求2所述的变电站巡检机器人的路径规划方法,其特征在于, 在栅格地图中生成到达目的地的初始路径,包括:

4.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,在栅格地图中基于pomdp模型建立障碍物动态势场,获取所述初始路径经过的障碍栅格,基于所述障碍物动态势场计算得到避让障碍栅格的绕行路径包括:

5.根据权利要求4所述的变电站巡检机器人的路径规划方法,其特征在于,根据引力函数和斥力函数,以绕行点为起点、目标点为终点计算得到避让障碍栅格的绕行路径,包括:

...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡泽邦缪炳荣
申请(专利权)人:西南交通大学
类型:发明
国别省市:

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