一种轨道式巡检机器人状态展示方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道式巡检机器人状态展示方法、系统及介质，本发明专利技术轨道式巡检机器人状态展示方法包括读取巡检点位置列表，针对巡检点位置列表中的各个巡检点的轨道相对位置，将轨道相对位置转换为在巡检轨道地图中的地图坐标；在巡检轨道地图中渲染巡检点；根据巡检机器人上报的轨道相对位置更新各个巡检点的显示状态；前述系统及介质为本发明专利技术轨道式巡检机器人状态展示方法对应的系统及介质。本发明专利技术有效地解决了轨道式巡检机器人状态展示的问题，比现有的GIS地图展示方式简单、费用低、受限制少；可较大地降低操作人员技能要求，并可用于室内、室外等多种环境。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道式巡检机器人状态展示方法、系统及介质
本专利技术涉及机器人巡检中的机器人状态展示技术，具体涉及一种轨道式巡检机器人状态展示方法、系统及介质。
技术介绍
轨道式巡检机器人是为适应智能化配电房、智能化发电厂、智能化综合管廊发展需求，全面提高配电房、发电厂、综合管廊智能化水平发展而来。其中，巡检机器人状态展示是较为重要的功能，巡检机器人状态包括机器人实时位置、巡检轨迹、巡检点。目前巡检机器人的状态展示主要采用的方法为：GIS地图；GIS地图的基本实现原理为：巡检机器人携带GIS模块采集经度、纬度信息，并实时上报到监控后台，监控后台在GIS地图找到对应经、纬度点进行显示。采用增加巡检点图层的方式，对巡检点、巡检轨迹进行展示。采用GIS地图展示在较大程度上满足了巡检机器人状态（实时位置、巡检轨迹、巡检点）展示的需求，同时也存在一些缺陷和不足。这些缺陷和不足主要表现在：1)GIS地图制作较为复杂，需要专用的软件，并需要掌握专业技能。2)机器人需要GIS定位设备，受GIS卫星定位的限制只能在室外环境应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种轨道式巡检机器人状态展示方法、系统及介质，本专利技术利用轨道相对位置及其相关的轨道元素信息即可实现轨道式巡检机器人状态展示，不依赖于GIS定位，使用简单方便，能够适用于室内环境使用。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种轨道式巡检机器人状态展示方法，实施步骤包括：1）读取巡检点位置列表；2）针对巡检点位置列表中的各个巡检点的轨道相对位置，将轨道相对位置转换为在巡检轨道地图中的地图坐标；3）在巡检轨道地图中渲染巡检点；4）根据巡检机器人上报的轨道相对位置更新各个巡检点的显示状态。优选地，步骤3）中在巡检轨道地图中渲染巡检点时，每一个巡检点被渲染为初始状态；步骤4）中与巡检机器人通信更新巡检点的显示状态时，任意巡检点的显示状态为初始状态、正在巡检状态、异常状态、正常状态四种状态中的一种，其中正在巡检状态表示巡检机器人正在巡检该巡检点，异常状态和正常状态分别对应巡检机器人在该巡检点的不同巡检结果。优选地，所述初始状态、正在巡检状态、异常状态、正常状态四种状态采用不同的颜色表示。优选地，所述将轨道相对位置转换为巡检轨道地图的地图坐标的步骤包括：确定轨道相对位置的轨道元素类型，如果轨道元素类型为直线轨道元素则首先根据式（1）计算轨道相对位置占轨道元素比率r，然后根据式（2）计算地图坐标的x坐标robot_x、根据式（3）计算地图坐标的y坐标robot_y，从而得到轨道相对位置在巡检轨道地图中的地图坐标(robot_x,robot_y)；如果轨道元素类型为圆弧轨道元素则首先根据式（1）计算轨道相对位置占轨道元素比率r、根据式（4）计算轨道相对位置对应轨道元素圆弧角度robot_angle；然后根据式（5）计算地图坐标的x坐标robot_x、根据式（6）计算地图坐标的y坐标robot_y，从而得到轨道相对位置在巡检轨道地图中的地图坐标(robot_x,robot_y)；r=(pos-e0)/(e1–e0)（1）式（1）中，pos为轨道相对位置，e0为轨道相对位置对应轨道元素起点，e1为轨道相对位置对应轨道元素终点；robot_x=r*(emx1-emx0)+emx0（2）式（2）中，r为轨道相对位置占轨道元素比率，emx0为轨道相对位置对应轨道元素地图坐标x起点，emx1为轨道相对位置对应轨道元素地图坐标x终点；robot_y=r*(emy1–emy0)+emy0（3）式（3）中，r为轨道相对位置占轨道元素比率，emy0为轨道相对位置对应轨道元素地图坐标y起点，emy1为轨道相对位置对应轨道元素地图坐标y终点；robot_angle=r*(ω1-ω0)+ω0（4）式（4）中，r为轨道相对位置占轨道元素比率，ω1为轨道元素圆弧结束角度，ω0为轨道元素圆弧开始角度；robot_x=arc_x+cos(robot_angle)*π/180.0*a（5）式（5）中，arc_x为轨道相对位置对应轨道元素圆弧中心点坐标的x坐标，robot_angle为轨道相对位置对应轨道元素圆弧角度，a为轨道相对位置对应轨道元素圆弧的短半径；robot_y=arc_y+cos(robot_angle)*π/180.0*b（6）式（6）中，arc_y为轨道相对位置对应轨道元素圆弧中心点坐标的y坐标，robot_angle为轨道相对位置对应轨道元素圆弧角度，b为轨道相对位置对应轨道元素圆弧的长半径。优选地，步骤4）包括：4.1）接收巡检机器人上报的轨道相对位置，判断巡检机器人上报的轨道相对位置是否发生变化，如果巡检机器人上报的轨道相对位置发生变化则跳转执行步骤4.2）；4.2）将轨道相对位置转换为在巡检轨道地图中的地图坐标；4.3）判断地图坐标是否与巡检点位置列表中巡检点匹配，如果匹配则首先将匹配的当前巡检点渲染为正在巡检状态，然后等待巡检机器人的巡检作业完成返回的巡检结果，在收到巡检结果后跳转执行下一步；4.4）根据巡检结果渲染匹配的当前巡检点的显示状态，如果巡检结果为正常状态，则渲染匹配的当前巡检点的显示状态为正常状态；如果巡检结果为异常状态，则渲染匹配的当前巡检点的显示状态为异常状态。优选地，步骤4）与巡检机器人通信更新巡检点的显示状态时还包括在巡检轨道地图中更新巡检机器人图标显示位置的步骤，详细步骤包括：S1）接收巡检机器人上报的轨道相对位置；S2）将轨道相对位置转换为在巡检轨道地图中的地图坐标；S3）根据转换得到的地图坐标，在巡检轨道地图中更新巡检机器人图标显示位置。优选地，步骤S3）之后还包括继续进行巡检机器人图标预测性移动的步骤，该步骤包括：获取巡检机器人的运动速度，根据巡检机器人的运动速度渲染模拟巡检机器人图标在巡检轨道地图中的轨道上移动，且获取巡检机器人的运动速度的函数表达式如式（7）所示；robot_speed=r1*last_speed+avg_speed*(1-r1)（7）式（7）中，robot_speed为巡检机器人的运动速度，last_speed为巡检机器人最后一次上报的运动速度，avg_speed为巡检机器人最近N次上报的运动速度的平均值，r1为预设的权重因子。此外，本专利技术还提供一种轨道式巡检机器人状态展示系统，包括：巡检点读取程序单元，用于读取巡检点位置列表；坐标转换程序单元，用于针对巡检点位置列表中的各个巡检点的轨道相对位置，将轨道相对位置转换为在巡检轨道地图中的地图坐标；地图初始化程序单元，用于在巡检轨道地图中渲染巡检点；巡检状态更新程序单元，用于根据巡检机器人上报的轨道相对位置更新各个巡检点的显示状态。此外，本专利技术还提供一种轨道式巡检机器人状态展示系统，包括计算机设备，该计算机设备被编程或配置以执行本专利技术前述轨道式巡检机器人状态展示方法的步骤；或该计算机可读存储介质上存储有被编程或配置以执行本专利技术前述轨道式巡检机器人状态展示方法的计算机程序。此外，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有被编程或配置以执行本专利技术前述轨道式巡检机器人状态展示方法的计算机程序。和现有技术相比，本专利技术具有下述优点：本专利技术通过读取巡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道式巡检机器人状态展示方法，其特征在于实施步骤包括：1）读取巡检点位置列表；2）针对巡检点位置列表中的各个巡检点的轨道相对位置，将轨道相对位置转换为在巡检轨道地图中的地图坐标；3）在巡检轨道地图中渲染巡检点；4）根据巡检机器人上报的轨道相对位置更新各个巡检点的显示状态。

【技术特征摘要】
1.一种轨道式巡检机器人状态展示方法，其特征在于实施步骤包括：1）读取巡检点位置列表；2）针对巡检点位置列表中的各个巡检点的轨道相对位置，将轨道相对位置转换为在巡检轨道地图中的地图坐标；3）在巡检轨道地图中渲染巡检点；4）根据巡检机器人上报的轨道相对位置更新各个巡检点的显示状态。2.根据权利要求1所述的轨道式巡检机器人状态展示方法，其特征在于，步骤3）中在巡检轨道地图中渲染巡检点时，每一个巡检点被渲染为初始状态；步骤4）中与巡检机器人通信更新巡检点的显示状态时，任意巡检点的显示状态为初始状态、正在巡检状态、异常状态、正常状态四种状态中的一种，其中正在巡检状态表示巡检机器人正在巡检该巡检点，异常状态和正常状态分别对应巡检机器人在该巡检点的不同巡检结果。3.根据权利要求2所述的轨道式巡检机器人状态展示方法，其特征在于，所述初始状态、正在巡检状态、异常状态、正常状态四种状态采用不同的颜色表示。4.根据权利要求1所述的轨道式巡检机器人状态展示方法，其特征在于，所述将轨道相对位置转换为巡检轨道地图的地图坐标的步骤包括：确定轨道相对位置的轨道元素类型，如果轨道元素类型为直线轨道元素则首先根据式（1）计算轨道相对位置占轨道元素比率r，然后根据式（2）计算地图坐标的x坐标robot_x、根据式（3）计算地图坐标的y坐标robot_y，从而得到轨道相对位置在巡检轨道地图中的地图坐标(robot_x,robot_y)；如果轨道元素类型为圆弧轨道元素则首先根据式（1）计算轨道相对位置占轨道元素比率r、根据式（4）计算轨道相对位置对应轨道元素圆弧角度robot_angle；然后根据式（5）计算地图坐标的x坐标robot_x、根据式（6）计算地图坐标的y坐标robot_y，从而得到轨道相对位置在巡检轨道地图中的地图坐标(robot_x,robot_y)；r=(pos-e0)/(e1–e0)（1）式（1）中，pos为轨道相对位置，e0为轨道相对位置对应轨道元素起点，e1为轨道相对位置对应轨道元素终点；robot_x=r*(emx1-emx0)+emx0（2）式（2）中，r为轨道相对位置占轨道元素比率，emx0为轨道相对位置对应轨道元素地图坐标x起点，emx1为轨道相对位置对应轨道元素地图坐标x终点；robot_y=r*(emy1–emy0)+emy0（3）式（3）中，r为轨道相对位置占轨道元素比率，emy0为轨道相对位置对应轨道元素地图坐标y起点，emy1为轨道相对位置对应轨道元素地图坐标y终点；robot_angle=r*(ω1-ω0)+ω0（4）式（4）中，r为轨道相对位置占轨道元素比率，ω1为轨道元素圆弧结束角度，ω0为轨道元素圆弧开始角度；robot_x=arc_x+cos(robot_angle)*π/180.0*a（5）式（5）中，arc_x为轨道相对位置对应轨道元素圆弧中心点坐标的x坐标，robot_angle为轨道相对位置对应轨道元素圆弧角度，a为轨道相对位置对应轨道元素圆弧的短半径；robot_y=arc_y+cos(robot_angle)...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文敏，欧阳峰，洪龙，黄明星，樊绍胜，
申请(专利权)人：深圳昱拓智能有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44