一种巡检机器人运行产生的位置偏差的智能补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种巡检机器人运行产生的位置偏差的智能补偿方法，包括：步骤1，机器人位置实时定位，设置在巡检机器人上的增量式编码器实时获取巡检机器人的当前位置信息，并将该当前位置信息反馈给位置校准单元；步骤2，机器人位置校准，设置在巡检机器人上的标定点探测模块实时探测设置在巡检轨道上的标定模块，当探测到所述标定模块，将当前位置信息替换为当前检测到的所述标定模块对应的位置信息；当未探测到所述标定模块时，根据线性差值计算式，对所述当前位置信息进行校准；本发明专利技术的智能补偿方法能够对巡检机器人的位置信息进行实时精确校准，且实现简单。且实现简单。且实现简单。

【技术实现步骤摘要】
一种巡检机器人运行产生的位置偏差的智能补偿方法


[0001]本专利技术涉及巡检机器人
，尤其是一种巡检机器人运行产生的位置偏差的智能补偿方法。
[0002]
技术介绍

[0003]轨道式巡检机器人被广泛应用于隧道、管廊、变电站等环境恶劣的工业现场，用来采集现场环境数据；在这些应用场景中，轨道巡检机器人通常需要进行如下动作：前往预先设定的巡检地点采集数据；在运行过程中遇到异常环境数据时需要上报异常数据及产生异常数据的具体位置，因此，轨道巡检机器人定位系统的准确性与可靠性对于整个系统的可靠运行至关重要。
[0004]现有技术中，对轨道巡检机器人的定位主要通过如下方法：
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轨道机器人通过增量编码器，
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测量实际绝对位置；但是系统长时间运行后，
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轨道以及增量编码器
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测量外轮会产生磨损，进而导致
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由
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增量编码器测量偏差较大，因而无法适用于
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需要高精度定位的场合，例如进行无线充电时，
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其定位误差要求在2厘米之内，仅仅采用增量编码器定位，无法满足其定位要求。
[0005]为了消除增量编码器的累积误差，目前主要
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在轨道上间隔安装多个标志点，通过标志点对机器人的位置进行修正或定位，目前有两种标志点定位校准方式，一种为有序标志点定位校准，即，每个标志点都有其对应的ID，当设置在巡检机器人车身上的扫描仪识别到所述标志点的ID其可获取该标志点对应的位置信息，但是这种方式需要先识别标志点ID，识别ID不仅需要时间，效率较低，而且极大的增加了机器人控制系统的计算量，容易对系统运行程序造成干扰，甚至造成系统运行出错；第二种为无序标识点定位，即，在轨道上等间隔设置多个标志点，当设置在巡检机器人车身上的扫描仪扫描到标志点时，根据已扫描到标志点的数量以及相邻两标志点之间的间隔获得当前扫描到的标志点的位置信息作为校准信息，若编码器获取的位置信息与该校准信息的差值在预设阈值（为避免系统出现异常，差值小于该
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阈值视为可接受）内，即可将该校准信息作为机器人的当前位置信息否则仍然以编码器获取的位置信息作为机器人当前的位置信息，相邻两标志点间的间隔越大，机器人在两标志点间运行时的位置信息误差越大，采用这种修正方式会因为相邻两标志点间的偏差较大，再加上存在漏扫标志点的情况，使得产生的偏差超出允许阈值，而无法修正，进而产生偏差累积，无法适用定位精度高的应用场合，如果将设置间隔缩小，则不仅增加了安装施工成本，而且增加了机器人控制系统的计算工作量，容易对机器人控制系统造成干扰，还增加了扫描时间，效率较低，因此需要寻找一种能够解决此类问题的方法。
[0006]
技术实现思路

[0007]有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，本专利技术提供了一种巡
检机器人运行产生的位置偏差的智能补偿方法，包括以下步骤：步骤1，机器人位置实时定位设置在巡检机器人上的增量式编码器实时获取巡检机器人的当前位置信息，并将该当前位置信息反馈给位置校准单元；步骤2，机器人位置校准设置在巡检机器人上的标定点探测模块实时探测设置在巡检轨道上的标定模块，当探测到所述标定模块，所述位置校准单元将当前位置信息替换为当前检测到的所述标定模块对应的位置信息；当未探测到所述标定模块时，所述位置校准单元根据如下线性差值计算式，对所述当前位置信息进行校准：p' = p + (p
ꢀ‑ꢀ
xn
‑
1)/(xn
ꢀ‑ꢀ
xn
‑
1)
ꢀ×ꢀ
dn其中，p' 为校准后的位置信息，p为所述当前位置信息，n为即将要到达的所述标定模块对应的序号，xn 为即将要到达的所述标定模块对应的位置信息，dn 为所述数据库中存储的序号n对应的参考位置信息差值；当n>1是，xn
‑
1为最近一次探测到的标定模块对应的位置信息，当n为1是，xn
‑
1为巡检轨道起点且为0，且dn
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1为0；多个所述标定模块间隔设置在所述巡检轨道上。
[0008]根据本专利
技术介绍
中对现有技术所述，目前无法对巡检机器人的位置信息进行实时精确校准，且采用标识点进行校准时，仅在标志点处对机器人位置进行校准，而且具有一定的误差，增加了机器人控制系统的工作量，容易对机器人控制系统造成干扰，效率较低；而本专利技术公开的巡检机器人运行产生的位置偏差的智能补偿方法，通过编码器实时获取机器人的绝对位置信息，当巡检机器人不处于标定点位置处，根据系统中存储的对应的标定点位置处的参考位置信息差值对编码器获取的当前的绝对位置信息进行实时校准，当当前的绝对位置信息与数据库中预计即将到达的标定点对应的位置信息的差值超过漏扫判断阈值，则自动将该预计要到达的标定点作为刚经过的标志点，并利用数据库中该刚经过的标志点对应的参考位置信息差值进行实时位置校准，当巡检机器人处于标定点位置处时，根据标定点对应的位置信息进行位置校准，因此，本专利技术的巡检机器人运行产生的位置偏差的智能补偿方法不需要增加额外的设备即可对巡检机器人的位置信息进行实时精确校准，且实现简单。
[0009]另外，根据本专利技术公开的一种巡检机器人运行产生的位置偏差的智能补偿方法还具有如下附加技术特征：进一步地，当未探测到所述标定模块时，所述位置校准单元进一步判断所述当前位置信息与下一个所述标定模块对应的位置信息的差值是否大于预设的漏扫判断阈值，当判断为大于所述漏扫判断阈值，将该下一个所述标定模块作为最近一次检测到的标定模块，再根据所述线性差值计算式对所述当前位置进行校准。
[0010]进一步地，所述标定模块为挡片，所述标定点探测模块为红外脉冲计数器。
[0011]更进一步地，相邻两个所述挡片之间的间距为30
‑
50m。
[0012]进一步地，当探测到所述标定模块，所述位置校准单元计算当前检测到的所述标定模块对应的位置信息与所述当前位置信息的差值，当该差值不大于预设的更新判断阈值时，将当前检测到的所述标定模块的序号在所述数据库中对应的参考位置信息差值替换成所述差值。
[0013]随着系统的运行，在经过标定模块时，增量编码器获取的位置信息与该标定模块对应的位置信息的偏差将会越来越大，因此，实时更新参考位置信息差值，以提高位置校准的准确性。
[0014]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
[0015]附图说明
[0016]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为机器人巡检轨道的标识点分布示意图；以及图2为本专利技术提供的巡检机器人运行产生的位置偏差的智能补偿方法的动作流程图。
[0017]具体实施方式
[0018]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巡检机器人运行产生的位置偏差的智能补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，机器人位置实时定位设置在巡检机器人上的增量式编码器实时获取巡检机器人的当前位置信息，并将该当前位置信息反馈给位置校准单元；步骤2，机器人位置校准设置在巡检机器人上的标定点探测模块实时探测设置在巡检轨道上的标定模块，当探测到所述标定模块，将当前位置信息替换为当前检测到的所述标定模块对应的位置信息；当未探测到所述标定模块时，根据如下线性差值计算式，对所述当前位置信息进行校准：p' = p + (p
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dn其中，p' 为校准后的位置信息，p为所述当前位置信息，n为即将要到达的所述标定模块对应的序号，xn 为即将要到达的所述标定模块对应的位置信息，dn 为所述数据库中存储的序号n对应的参考位置信息差值；当n>1是，xn
‑
1为最近一次探测到的标定模块对应的位置信息，当n为1是，xn
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：宋章超，方尔庆，王宏飞，姜明武，
申请(专利权)人：苏州光格科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：