一种变电站巡检机器人地图增量更新方法及系统技术方案

本申请公开了一种变电站巡检机器人地图增量更新方法及系统，通过构建待更新区域的点云局部地图后，在已知的全局地图中匹配对应的点云数据特征，并根据匹配结果将点云局部地图加入至已知的全局地图的对应区域中，从而在维持原始全局地图和定点位置不变的情况下，实现全局地图能够将变化区域进行准确增量更新，且更新简便从而提高更新速度。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站巡检机器人地图增量更新方法及系统
本申请涉及巡检机器人
，尤其涉及一种变电站巡检机器人地图增量更新方法及系统。
技术介绍
在变电站巡检机器人巡检过程中，巡检地图是实现机器人准确巡检的关键技术。通常情况下，机器人在开始部署巡检任务之前需要对巡检场地进行建图，在场地地图建完后，机器人将以此作为巡检依据，同时配合激光雷达、IMU和里程计等巡检数据系统进行实时定位，从而完成对既定任务点的巡检，完成巡检任务动作。但是，对于机器人行走的场地通常会有更新和变化，这就需要对场地地图进行增量更新。常见的场地变化分为两类，一类是局部变化，即局部区域与原始场地相比增加或者去除某种场景，如在局部区域增加了某一建筑设备，导致新的场景与原始场地相比引起了较大的差异；另一类是在原始场地的基础上，增加了新的巡检区域，如场地扩建或者巡检范围的扩张。当前变电站巡检机器人的地图更新的主要方法是重新建立新的巡检场景的全部地图，即只能对全部巡检场景的地图更新，无法实现局部的地图增量更新，这将直接影响原来巡检点的准确性，无法保障先前部署巡检点的准确到位，导致地图更新后，需要重新部署机器人定位任务，工程量巨大。同时，当前的新增巡检区域则采用手动增加的方式，此方式是需要具备点云匹配的相关专业知识，难于快速完成巡检区域的新增，同时将影响原来巡检点的准确性，无法保障先前部署巡检点的准确到位。
技术实现思路
本申请提供了一种变电站巡检机器人地图增量更新方法及系统，用于解决地图增量更新无法保障原来巡检点的准确性和更新速度慢的技术问题。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种变电站巡检机器人地图增量更新方法，包括以下步骤：S1：通过控制巡检机器人沿预设的巡检路线进行运动，所述预设的巡检路线覆盖所述巡检机器人的预设定点位置；S2：在所述巡检机器人运动过程中，当检测到出现相比于预先建立的全局地图发生变化的待更新区域时，则启动预设的扫描功能对所述待更新区域进行扫描从而获得相应的以所述预先建立的全局地图为基准的点云数据；S3：基于所述点云数据构建所述待更新区域的点云局部地图；S4：基于所述点云局部地图的点云数据，在所述预先建立的全局地图中匹配对应的点云数据特征；S5：当匹配成功后，根据匹配结果将所述点云局部地图加入至所述预先建立的全局地图的对应匹配区域，从而完成所述预先建立的全局地图的更新。优选地，在所述步骤S1之前包括：在相对于所述预先建立的全局地图指示的环境区域未发生变化的区域设置所述巡检机器人的定点位置。优选地，所述步骤S2具体包括：在所述巡检机器人运动过程中，当检测到有相比于预先建立的全局地图发生局部变化的所述待更新区域时，则启动所述预设的扫描功能对所述待更新区域进行扫描直至所有待更新区域扫描完成，从而获得所有待更新区域相应的以所述预先建立的全局地图为基准的点云数据。优选地，在所述步骤S2～S5具体包括：S200：在所述巡检机器人运动过程中，当检测到有相比于预先建立的全局地图发生新增变化的所述待更新区域时，则对所述待更新区域划分为若干个单元区域，所述若干个单元区域分别定义为第一个单元区域、第二个单元区域...第N个单元区域，N≥1；S300：通过启动所述预设的扫描功能对第一个单元区域进行扫描从而获得相应的以所述预先建立的全局地图为基准的点云数据；S400：基于所述第一个单元区域的所述点云数据构建所述第一个单元区域的点云局部地图；S500：基于所述第一个单元区域的所述点云局部地图的点云数据，在所述预先建立的全局地图中匹配对应的点云数据特征；S600：当匹配成功后，根据匹配结果将所述第一个单元区域的所述点云局部地图加入至所述预先建立的全局地图的对应匹配区域，从而获得相应的第一个新增全局地图，将所述第一个新增全局地图作为所述预先建立的全局地图；S700：逐次对剩余的单元区域重复执行所述步骤S300～S600直至获得第N个新增全局地图，从而完成所述预先建立的全局地图的新增更新。优选地，所述步骤S700中还包括：在预设n次执行所述步骤S300～S600后，1≤n≤N，以闭环巡检的方式控制所述巡检机器人运动回所述预先建立的全局地图中预设的运动起点。另一方面，本申请提供了一种变电站巡检机器人地图增量更新系统，包括：导航模块，用于控制巡检机器人沿预设的巡检路线进行运动，所述预设的巡检路线覆盖所述巡检机器人的预设定点位置；获取模块，用于在所述巡检机器人运动过程中，当检测到出现相比于预先建立的全局地图发生变化的待更新区域时，则启动预设的扫描功能对所述待更新区域进行扫描从而获得相应的以所述预先建立的全局地图为基准的点云数据；构图模块，用于基于所述点云数据构建所述待更新区域的点云局部地图；匹配模块，用于基于所述点云局部地图的点云数据，在所述预先建立的全局地图中匹配对应的点云数据特征；更新模块，用于当所述匹配模块匹配成功后，根据匹配结果将所述点云局部地图加入至所述预先建立的全局地图的对应匹配区域，从而完成所述预先建立的全局地图的更新。优选地，所述获取模块包括三维激光雷达，用于启动所述预设的扫描功能。优选地，还包括定位模块，用于在相对于所述预先建立的全局地图指示的环境区域未发生变化的区域设置所述巡检机器人的定点位置。优选地，还包括：划分模块，用于在所述巡检机器人运动过程中，当检测到有相比于预先建立的全局地图发生新增变化的所述待更新区域时，则对所述待更新区域进行划分为若干个单元区域。优选地，还包括控制模块，用于以闭环巡检的方式控制所述巡检机器人运动回所述预先建立的全局地图中预设的运动起点。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请实施例提供的一种变电站巡检机器人地图增量更新方法，通过构建待更新区域的点云局部地图后，在已知的全局地图中匹配对应的点云数据特征，并根据匹配结果将点云局部地图加入至已知的全局地图的对应区域中，从而在维持原始全局地图和定点位置不变的情况下，实现全局地图能够将变化区域进行准确增量更新，且更新简便从而提高更新速度，解决了无法保障原来巡检点的准确性和更新速度慢的技术问题。本申请实施例提供的一种变电站巡检机器人地图增量更新系统与上述实施例的有益效果一致。附图说明图1为本申请实施例提供的一种变电站巡检机器人地图增量更新方法的流程图；图2为本申请另一实施例提供的一种变电站巡检机器人地图增量更新方法的流程图；图3为本申请中示例1的流程图；图4为本申请中示例2的流程图；图5为本申请实施例提供的一种变电站巡检机器人地图增量更新系统的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站巡检机器人地图增量更新方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：通过控制巡检机器人沿预设的巡检路线进行运动，所述预设的巡检路线覆盖所述巡检机器人的预设定点位置；/nS2：在所述巡检机器人运动过程中，当检测到出现相比于预先建立的全局地图发生变化的待更新区域时，则启动预设的扫描功能对所述待更新区域进行扫描从而获得相应的以所述预先建立的全局地图为基准的点云数据；/nS3：基于所述点云数据构建所述待更新区域的点云局部地图；/nS4：基于所述点云局部地图的点云数据，在所述预先建立的全局地图中匹配对应的点云数据特征；/nS5：当匹配成功后，根据匹配结果将所述点云局部地图加入至所述预先建立的全局地图的对应匹配区域，从而完成所述预先建立的全局地图的更新。/n

【技术特征摘要】
1.一种变电站巡检机器人地图增量更新方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过控制巡检机器人沿预设的巡检路线进行运动，所述预设的巡检路线覆盖所述巡检机器人的预设定点位置；
S2：在所述巡检机器人运动过程中，当检测到出现相比于预先建立的全局地图发生变化的待更新区域时，则启动预设的扫描功能对所述待更新区域进行扫描从而获得相应的以所述预先建立的全局地图为基准的点云数据；
S3：基于所述点云数据构建所述待更新区域的点云局部地图；
S4：基于所述点云局部地图的点云数据，在所述预先建立的全局地图中匹配对应的点云数据特征；
S5：当匹配成功后，根据匹配结果将所述点云局部地图加入至所述预先建立的全局地图的对应匹配区域，从而完成所述预先建立的全局地图的更新。


2.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人地图增量更新方法，其特征在于，在所述步骤S1之前包括：
在相对于所述预先建立的全局地图指示的环境区域未发生变化的区域设置所述巡检机器人的定点位置。


3.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人地图增量更新方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：在所述巡检机器人运动过程中，当检测到有相比于预先建立的全局地图发生局部变化的所述待更新区域时，则启动所述预设的扫描功能对所述待更新区域进行扫描直至所有待更新区域扫描完成，从而获得所有待更新区域相应的以所述预先建立的全局地图为基准的点云数据。


4.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人地图增量更新方法，其特征在于，在所述步骤S2～S5具体包括：
S200：在所述巡检机器人运动过程中，当检测到有相比于预先建立的全局地图发生新增变化的所述待更新区域时，则对所述待更新区域划分为若干个单元区域，所述若干个单元区域分别定义为第一个单元区域、第二个单元区域...第N个单元区域，N≥1；
S300：通过启动所述预设的扫描功能对第一个单元区域进行扫描从而获得相应的以所述预先建立的全局地图为基准的点云数据；
S400：基于所述第一个单元区域的所述点云数据构建所述第一个单元区域的点云局部地图；
S500：基于所述第一个单元区域的所述点云局部地图的点云数据，在所述预先建立的全局地图中匹配对应的点云数据特征；
S600：当匹配成功后，根据匹配结果将所述第一个单元区域的所述点云局部地图加入至所述预先建立的全...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏启奖，黄炎，王柯，吴昊，麦晓明，
申请(专利权)人：南方电网电力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44