基于地空一体化协同作业的机器人巡检系统技术方案

本发明专利技术公开了基于地空一体化协同作业的机器人巡检系统,包括自动停机舱、信息控制模块、无人机以及机器人，信息控制模块包括处理单元，无人机包括信息采集单元，信息采集单元可对待巡检地区进行地貌信息采集并传输至处理单元，处理单元对地貌信息进行分析后生成巡检路线，机器人包括障碍分析单元，障碍分析单元可识别出机器人行驶路线上的无法穿越障碍并通过无线电将障碍位置信息传递至处理单元，处理单元获取障碍位置信息后规划绕行巡检路线。本发明专利技术是一种可根据实际环境规划及优化巡检路线的，便于根据巡检路线上的阻碍做出路线调整的，无人机与机器人协同效果好的巡检系统。

【技术实现步骤摘要】
基于地空一体化协同作业的机器人巡检系统
本专利技术主要涉及机器人协同控制的
，具体为基于地空一体化协同作业的机器人巡检系统。
技术介绍
无人机空中巡检可不受地形影响，但无法对底面具体形貌进行巡检，无人机与地面机器人协同作业能够获得全面的巡检信息。根据申请号为CN201810162984.1的专利文献所提供的复杂环境中应用的地空巡检侦查机器人系统及操作方法可知，该系统采用无人机和移动机器人分体设计，既可以空中侦查，又可以地面巡检，无人机和移动机器人的协同控制。该系统以无人机为主，移动机器人为辅，无人机挂载移动机器人可以实现不同任务环境的迅速切换，充分发挥无人机和移动机器人各自的优势，弥补各自的缺陷，适用特殊应用场合的需求，实时性更好。上述专利中的产品通过无人机挂载移动机器人可以实现不同任务环境的迅速切换，但不便于根据实际环境规划优选的巡检路线，不便于根据巡检路线的阻碍做出路线调整，且无人机与移动机器人的协同效果不佳。
技术实现思路
本专利技术主要提供了基于地空一体化协同作业的机器人巡检系统，用以解决上述
技术介绍
中提出的技术问题。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：基于地空一体化协同作业的机器人巡检系统,包括自动停机舱、信息控制模块、无人机以及机器人，所述自动停机舱用于停放无人机以及机器人，所述信息控制模块包括处理单元，所述无人机以及机器人均通过无线电连接处理单元；所述无人机包括通过无线电连接处理单元的信息采集单元，所述信息采集单元可对待巡检地区进行地貌信息采集并传输至处理单元，所述处理单元对地貌信息进行分析后生成巡检路线并通过无线电传递至无人机以及机器人；所述机器人包括通过无线电连接处理单元的障碍分析单元，所述障碍分析单元可识别出机器人行驶路线上的无法穿越障碍并通过无线电将障碍位置信息传递至处理单元，所述处理单元获取障碍位置信息后规划绕行巡检路线并将绕行巡检路线信息传递至无人机以及机器人。优选的，所述自动停机舱包括用于机器人停放的机器人停机舱，所述机器人停机舱包括用于机器人出入的自动门。在本优选的实施例中，通过机器人停机舱及其自动门的设计便于机器人的出舱巡检以及返舱休整。优选的，所述自动停机舱包括用于无人机停放的无人机停机舱，所述无人机停机舱包括用于无人机出入的自动天窗，以及用于无人机起飞、降落的自动升降平台。在本优选的实施例中，通过无人机停机舱及其自动天窗、自动升降平台的设计便于无人机的出舱起飞以及降落返舱休整。优选的，所述机器人停机舱与所述无人机停机舱均包括自动充电平台，所述自动充电平台用于对所述无人机以及机器人进行充电。在本优选的实施例中，通过自动充电平台便于无人机及机器人返舱后的自动充电。优选的，所述信息控制模块包括导线连接处理单元的用户操作单元，所述用户操作单元用于用户手动规划巡检路线。在本优选的实施例中，用户操作单元便于用户进行手动操作调节，便于用户根据实际情况人工定制巡检路线。优选的，所述无人机包括无线电连接处理单元的无人机探测单元，所述无人机探测单元用于探测巡检待探测区域时采集空中俯瞰信息并通过无线电将俯瞰信息传递至处理单元。在本优选的实施例中，通过无人机探测单元便于探测巡检待探测区域时采集空中俯瞰信息。优选的，所述无人机包括无线电连接处理单元的风力传感单元，所述风力传感单元用于收集无人机飞行时的风速、风向信息并将风速、风向信息电信号通过无线电传输至处理单元，所述处理单元生成巡检路线时可将风速、风向信息考虑在内分析出更优选的巡检路线。在本优选的实施例中，通过风力传感单元可收集无人机飞行时的风速、风向信息，并可根据风速、风向信息制定优选的巡检路线。优选的，所述机器人包括通过无线电连接处理单元的机器人探测单元，所述机器人探测单元用于探测巡检待巡检区域时采集地面细节信息并通过无线电将地面细节信息传递至处理单元。在本优选的实施例中，通过机器人探测单元便于探测巡检待巡检区域时采集地面细节信息。优选的，所述机器人包括通过无线电连接处理单元的地形分析单元，所述地形分析单元用于收集机器人行驶路径周围的地形信息并通过无线电将地形信息传递至处理单元，所述处理单元通过地形信息分析出机器人的有效巡检范围，并计算出机器人的有效巡检范围与无人机有效巡检范围一致时的无人机飞行高度，所述处理单元将飞行高度信息通过无线电传递至无人机，以调整无人机的飞行高度。在本优选的实施力中，通过地形分析单元收集机器人行驶路径周围的地形信息，通过地形信息分析出机器人的有效巡检范围，通过调节无人机高度将机器人的有效巡检范围与无人机有效巡检范围调节至一致。优选的，所述信息控制模块包括无线电连接处理单元的信息存储单元，所述处理单元收集来自所述无人机探测单元以及机器人探测单元的俯瞰信息以及地面细节信息进行整合分析形成巡检结果信息并存储至信息存储单元内。在本优选的实施力中，通过信息存储单元便于对巡检结果信息进行存储。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术中通过机器人停机舱及其自动门的设计便于机器人的出舱巡检以及返舱休整，通过无人机停机舱及其自动天窗、自动升降平台的设计便于无人机的出舱起飞以及降落返舱休整，通过自动充电平台便于无人机及机器人返舱后的自动充电；巡检路线制定时，通过无人机中信息采集单元可探寻待巡检区域地貌，以便制定机器人的巡检路线，通过风力传感单元可收集无人机飞行时的风速、风向信息，并可根据风速、风向信息制定优选的巡检路线，用户还可通过用户操作单元进行手动操作调节，便于用户根据实际情况人工定制巡检路线；巡检时可，通过机器人限定无人机的飞行高度，通过地形分析单元收集机器人行驶路径周围的地形信息，通过地形信息分析出机器人的有效巡检范围，通过调节无人机高度将机器人的有效巡检范围与无人机有效巡检范围调节至一致，通过无人机探测单元便于探测巡检待探测区域时采集空中俯瞰信息，通过机器人探测单元便于探测巡检待巡检区域时采集地面细节信息，障碍分析单元可识别出机器人行驶路线上的无法穿越障碍并上传障碍位置，处理单元可重新进行路线规划。以下将结合附图与具体的实施例对本专利技术进行详细的解释说明。附图说明图1为本专利技术的整体框架图；图2为本专利技术的巡检线路制定流程图。附图说明：1、自动停机舱；11、机器人停机舱；111、自动门；12、无人机停机舱；121、自动天窗；122、自动升降平台；13、自动充电平台；2、信息控制模块；21、处理单元；22、用户操作单元；23、信息存储单元；3、无人机；31、信息采集单元；32、无人机探测单元；33、风力传感单元；4、机器人；41、障碍分析单元；42、机器人探测单元；43、地形分析单元。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更加全面的描述，附图中给出了本专利技术的若干实施例，但是本专利技术可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本专利技术公开的内容更加透彻全面。需要说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于地空一体化协同作业的机器人巡检系统,包括自动停机舱（1）、信息控制模块（2）、无人机（3）以及机器人（4），其特征在于,所述自动停机舱（1）用于停放无人机（3）以及机器人（4），所述信息控制模块（2）包括处理单元（21），所述无人机（3）以及机器人（4）均通过无线电连接处理单元（21）；/n所述无人机（3）包括通过无线电连接处理单元（21）的信息采集单元（31），所述信息采集单元（31）可对待巡检地区进行地貌信息采集并传输至处理单元（21），所述处理单元（21）对地貌信息进行分析后生成巡检路线并通过无线电传递至无人机（3）以及机器人（4）；/n所述机器人（4）包括通过无线电连接处理单元（21）的障碍分析单元（41），所述障碍分析单元（41）可识别出机器人（4）行驶路线上的无法穿越障碍并通过无线电将障碍位置信息传递至处理单元（21），所述处理单元（21）获取障碍位置信息后规划绕行巡检路线并将绕行巡检路线信息传递至无人机（3）以及机器人（4）。/n

【技术特征摘要】
1.基于地空一体化协同作业的机器人巡检系统,包括自动停机舱（1）、信息控制模块（2）、无人机（3）以及机器人（4），其特征在于,所述自动停机舱（1）用于停放无人机（3）以及机器人（4），所述信息控制模块（2）包括处理单元（21），所述无人机（3）以及机器人（4）均通过无线电连接处理单元（21）；
所述无人机（3）包括通过无线电连接处理单元（21）的信息采集单元（31），所述信息采集单元（31）可对待巡检地区进行地貌信息采集并传输至处理单元（21），所述处理单元（21）对地貌信息进行分析后生成巡检路线并通过无线电传递至无人机（3）以及机器人（4）；
所述机器人（4）包括通过无线电连接处理单元（21）的障碍分析单元（41），所述障碍分析单元（41）可识别出机器人（4）行驶路线上的无法穿越障碍并通过无线电将障碍位置信息传递至处理单元（21），所述处理单元（21）获取障碍位置信息后规划绕行巡检路线并将绕行巡检路线信息传递至无人机（3）以及机器人（4）。


2.根据权利要求1所述的基于地空一体化协同作业的机器人巡检系统，其特征在于，所述自动停机舱（1）包括用于机器人（4）停放的机器人停机舱（11），所述机器人停机舱（11）包括用于机器人（4）出入的自动门（111）。


3.根据权利要求2所述的基于地空一体化协同作业的机器人巡检系统，其特征在于，所述自动停机舱（1）包括用于无人机（3）停放的无人机停机舱（12），所述无人机停机舱（12）包括用于无人机（3）出入的自动天窗（121），以及用于无人机（3）起飞、降落的自动升降平台（122）。


4.根据权利要求3所述的基于地空一体化协同作业的机器人巡检系统，其特征在于，所述机器人停机舱（11）与所述无人机停机舱（12）均包括自动充电平台（13），所述自动充电平台（13）用于对所述无人机（3）以及机器人（4）进行充电。


5.根据权利要求1所述的基于地空一体化协同作业的机器人巡检系统，其特征在于，所述信息控制模块（2）包括导线连接处理单元（21）的用户操作单元（22），所述用户操作单元（22）用于用...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢超善，王东芝，
申请(专利权)人：北京玄马知能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11