基于拓扑点分类的巡检机器人全局路径规划方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于拓扑点分类的巡检机器人全局路径规划方法及系统，考虑到变电站内机器人巡检路径均为直线路径，设备区外机器人停靠点较少，而设备区内机器人停靠点则均在同一直线路径上，基于这一特性而设计的全局路径规划方法，可有效降低路径规划计算和存储消耗，满足机器人根据特殊巡检任务在线规划机器人行驶路径的需求；通过停靠点的拓扑点据所属路径进行分类合并，建立对应拓扑点的有向图数据结构，之后在路径规划时则仅将机器人当前位置与目标位置拓扑点插入该有向图数据结构，可显著降低参与计算的拓扑点数量，提高了路径规划的计算效率并降低对存储空间的消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于拓扑点分类的巡检机器人全局路径规划方法及系统。
技术介绍
变电站巡检机器人是一种全自主运行的地面移动机器人，其可携带可见光摄像 机、红外热像仪、拾音器等传感器对电力设备进行自动巡检，有效降低人工巡检的劳动强 度，保障站内设备安全运行。 在变电站常规巡检过程中，巡检机器人需要沿巡检任务规定路线在站内运行，并 在一系列预先设定的停靠点处进行停靠以完成对电力设备的检测，但在变电站顺控或其它 突发情况发生时，机器人需执行特殊巡检任务，此时需要规划机器人运行路线以得到机器 人当前位置与目标位置间的最短路径，保证机器人迅速到达站内指定位置进行检测。 专利201110216379. 6公布了一种基于磁导航变电站巡检机器人的全局路径规划 方法，该方法通过对机器人运行路线上的停靠点及路径交叉点抽象为有向图数据结构的节 点，之后利用Floyd(弗洛伊德）路径搜索算法计算环境模型拓扑地图中各节点间的最短路 径，实现了机器人在站内顺控操作执行特殊巡检任务时沿最短路径运行，但该方法实际使 用过程中还面临以下问题： (1)该方法计算所有节点间任意两点的最短路径并存储，由于所用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于拓扑点分类的巡检机器人全局路径规划方法，其特征是：包括以下步骤：(1)在机器人运行路线上建立拓扑点；(2)对所有拓扑点按路径分类，得到不同的拓扑点集合，并将每个集合中包含的所有拓扑点合并形成一个合并点；(3)基于上述系建立以每条路径起点、终点和合并点为节点的有向图数据结构，确定拓扑点之间的弧长；(4)当需要进行最短路径规划时，依据巡检任务给定的机器人当前位置和目标点位置，并寻找有向图中对应的拓扑点，并判断两个拓扑点所属集合；(5)如果机器人当前位置和目标点位置所对应拓扑点属于同一拓扑点集，则表示机器人当前位置和目标点属于同一路径，此时无需执行复杂的路径规划算法，直接判定这两点的相对位置...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖鹏，栾贻青，梁涛，王海鹏，慕世友，任杰，傅孟潮，李建祥，赵金龙，李丽，杨尚伟，李希智，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，山东鲁能智能技术有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东;37