一种智能仿生双足巡检机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种智能仿生双足巡检机器人，涉及工厂智能化管理领域，包括后台控制模块、目标确定模块、路线确定模块和行走导航模块；目标确定模块用于接收控制中心下发的巡检指令，解析巡检指令得到待巡检区域，以及根据解析得到的待巡检区域，确定巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线，以及各可行走路线需经过的巡检区域；路线确定模块用于获取确定的可行走路线，依次判断各可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态。本发明专利技术能够实现巡检机器人行走至待巡检区域的有序导航，且巡检机器人在行走过程中不会对其它巡检区域工作中的巡检机器人造成干扰。工作中的巡检机器人造成干扰。工作中的巡检机器人造成干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种智能仿生双足巡检机器人


[0001]本专利技术涉及工厂智能化管理领域，具体涉及一种智能仿生双足巡检机器人。

技术介绍

[0002]燃机电厂的设备是电厂的基本设施，是联系生产系统各个部分的重要纽带，一旦发生故障，就会造成发电系统中断，甚至引起生产线停顿，对系统造成的经济损失巨大。为了保证燃机电厂的正常运行，需要频繁对燃机电厂各设备进行巡视，以保证燃机电厂的稳定运行。
[0003]当前，为了减轻工作人员对燃机电厂训练的工作量，一般采用双足巡检机器人实现对燃机电厂的巡视，双足巡检机器人以双足巡检方式行走至待巡检设备处，然后对厂设备的工作状态数据，如图像数据、温度数据等进行采集，并将采集的数据发送至后台服务器。
[0004]由于燃机电厂的厂区范围较大，为了提升对燃机电厂的巡检效率，在实际的巡检过程中，通常会将燃机电厂划分为多个巡检区域，然后采用多个双足巡检机器人从机器仓库出发，行走至各巡检区域进行巡检。由于巡检区域较多，且存在多个双足巡检机器人同时工作的情况，在实际的工作中缺乏对双足巡检机器人有效的巡检导航方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种智能仿生双足巡检机器人，能够实现巡检机器人行走至待巡检区域的有序导航，且巡检机器人在行走过程中不会对其它巡检区域工作中的巡检机器人造成干扰。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案包括：后台控制模块，其用于对各巡检区域所在的位置以及各巡检区域的巡检状态进行记录，所述巡检状态包括空闲和巡检中；目标确定模块，其用于接收控制中心下发的巡检指令，解析巡检指令得到待巡检区域，以及根据解析得到的待巡检区域，确定巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线，以及各可行走路线需经过的巡检区域；路线确定模块，其用于获取确定的可行走路线，依次判断各可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态，若当前可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态均为空闲，则确定当前可行走路线为最终行走路线；行走导航模块，其用于基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检；其中，所述行走导航模块包括双足行走模块、姿态控制模块、障碍物判断模块；所述双足行走模块用于控制巡检机器人左机械足和右机械足动作，从而以双足行走方式行走至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检；所述姿态控制模块用于在巡检机器人行走过程中对巡检机器人的重心高度进行
检测，保持巡检机器人的重心在预设高度范围内；所述障碍物判断模块用于在巡检机器人行走过程中对巡检机器人前方的障碍物进行判断，并采取避障动作。
[0007]在上述技术方案的基础上，所述姿态控制模块包括第一距离传感器，且所述第一距离传感器位于巡检机器人的后背且竖直朝下，所述第一距离传感器用于在巡检机器人行走过程中测量得到与地面之间的距离，从而得到巡检机器人的重心高度；巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第一高度范围时，则不做处理；巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第二高度范围时，则降低巡检机器人左机械足和右机械足的抬起高度；巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第三高度范围时，则姿态控制模块向后台服务器发出警报。
[0008]在上述技术方案的基础上，所述巡检机器人行走过程中前方的障碍物包括楼梯和门，所述门上设有电驱动模块，所述电驱动模块用于控制门的开启和关闭；当巡检机器人前方的障碍物为楼梯时，则障碍物判断模块基于图像识别方式识别得到楼梯的规格，并基于预设的对应当前楼梯规格的行走方式，控制左机械足、右机械足的抬起高度和向前移动距离，对前方的楼梯进行爬升，所述楼梯的规格基于楼梯每级台阶的高度和宽度得到；当巡检机器人前方的障碍物为门时，则障碍物判断模块向门的电驱动模块发送开启控制信号，以使电驱动模块控制门开启，当巡检机器人穿过门并距离门一定距离时，障碍物判断模块向门的电驱动模块发送关闭控制信号，以使电驱动模块控制门关闭；其中，所述巡检机器人的头部设有第二距离传感器，所述第二距离传感器用于巡检机器人在穿过门时测量得到巡检机器人头部与上门框之间的距离，并通过调整左机械足和右机械足的弯曲程度，以保证巡检机器人头部与上门框之间处于安全距离。
[0009]在上述技术方案的基础上，当巡检区域中不存在巡检机器人时，则巡检区域的巡检状态为空闲；当巡检区域中存在巡检机器人进行巡检时，则巡检区域的巡检状态为巡检中，且巡检机器人每次从机器人仓库出发后仅对一巡检区域进行巡检，巡检完成后返回机器人仓库。
[0010]在上述技术方案的基础上，所述后台控制模块对各巡检区域的巡检状态进行记录，具体过程为：依次对燃机电厂中划定的巡检区域进行编号；获取当前处于巡检工作状态的巡检机器人，并基于巡检机器人中的定位模块，得到当前处于巡检工作状态的巡检机器人的位置；基于得到的处于巡检工作状态的巡检机器人的位置，按照编号顺序，依次判断巡检区域中是否存在巡检机器人，若存在，则将当前巡检区域的巡检状态标记为巡检中，若不存在，则将当前巡检区域的巡检状态标记为空闲。
[0011]在上述技术方案的基础上，所述路线确定模块在进行最终行走路线确定的过程中，若所有可行走路线均包含巡检状态为巡检中的巡检区域，则：获取各可行走路线中巡检状态为巡检中的巡检区域，并判断得到可行走路线中巡检状态为巡检中的巡检区域的剩余巡检时间；基于各可行走路线中巡检状态为巡检中的巡检区域的剩余巡检时间，得到各可行走路线的总剩余巡检时间；基于得到的总剩余巡检时间，将总剩余巡检时间最少的可行走路线确定为等待行走路线；待等待行走路线中所有巡检区域均巡检完成，且等待行走路线中所有巡检区域的巡检机器人返回机器人仓库后，行走导航模块基于确定的等待行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，其中，在巡检机器人行走的过程中：基于巡检机器人中的定位模块实时向后台服务器发送的定位数据，判断定位数据对应的区域是否属于最终行走路线对应的需经过巡检区域：若属于，则表明巡检机器人当前正沿着最终行走路线进行行走，则对巡检机器人的行走路线不进行控制调整；若不属于，则表明巡检机器人当前已偏离最终行走路线，则后台服务器向巡检机器人发送控制指令以调整巡检机器人的行走路线。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述燃机电厂中设有多个机器人仓库，且多个机器人仓库均匀分布于燃机电厂，且每个机器人仓库中至少包括一个巡检机器人；当需要对巡检区域巡检时，巡检机器人从机器人仓库中出发，按照确定的最终行走路线，行走至待巡检区域，对待巡检区域进行巡检。
[0014]在上述技术方案的基础上，所述可行走路线的确定过程具体为：根据待巡检区域所在的位置，判断得到燃机电厂中距离待巡检区域最近的机器人仓库，则从该机器人仓库出发能够到达待巡检区域的路线即为可行走路线。
[0015]在上述技术方案的基础上，还包括图像采集模块、信息采集模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能仿生双足巡检机器人，其用于以双足行走方式步行至燃机电厂中划定的巡检区域以对巡检区域中的设备进行巡检，其特征在于，包括：后台控制模块，其用于对各巡检区域所在的位置以及各巡检区域的巡检状态进行记录，所述巡检状态包括空闲和巡检中；目标确定模块，其用于接收控制中心下发的巡检指令，解析巡检指令得到待巡检区域，以及根据解析得到的待巡检区域，确定巡检机器人从当前位置前行至待巡检区域的可行走路线，以及各可行走路线需经过的巡检区域；路线确定模块，其用于获取确定的可行走路线，依次判断各可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态，若当前可行走路线中需经过的巡检区域的巡检状态均为空闲，则确定当前可行走路线为最终行走路线；行走导航模块，其用于基于确定的最终行走路线，将巡检机器人导航至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检；其中，所述行走导航模块包括双足行走模块、姿态控制模块、障碍物判断模块；所述双足行走模块用于控制巡检机器人左机械足和右机械足动作，从而以双足行走方式行走至待巡检区域，以对待巡检区域进行巡检；所述姿态控制模块用于在巡检机器人行走过程中对巡检机器人的重心高度进行检测，保持巡检机器人的重心在预设高度范围内；所述障碍物判断模块用于在巡检机器人行走过程中对巡检机器人前方的障碍物进行判断，并采取避障动作。2.如权利要求1所述的一种智能仿生双足巡检机器人，其特征在于：所述姿态控制模块包括第一距离传感器，且所述第一距离传感器位于巡检机器人的后背且竖直朝下，所述第一距离传感器用于在巡检机器人行走过程中测量得到与地面之间的距离，从而得到巡检机器人的重心高度；巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第一高度范围时，则不做处理；巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第二高度范围时，则降低巡检机器人左机械足和右机械足的抬起高度；巡检机器人行走过程中，当检测得到巡检机器人的重心高度位于第三高度范围时，则姿态控制模块向后台服务器发出警报。3.如权利要求1所述的一种智能仿生双足巡检机器人，其特征在于：所述巡检机器人行走过程中前方的障碍物包括楼梯和门，所述门上设有电驱动模块，所述电驱动模块用于控制门的开启和关闭；当巡检机器人前方的障碍物为楼梯时，则障碍物判断模块基于图像识别方式识别得到楼梯的规格，并基于预设的对应当前楼梯规格的行走方式，控制左机械足、右机械足的抬起高度和向前移动距离，对前方的楼梯进行爬升，所述楼梯的规格基于楼梯每级台阶的高度和宽度得到；当巡检机器人前方的障碍物为门时，则障碍物判断模块向门的电驱动模块发送开启控制信号，以使电驱动模块控制门开启，当巡检机器人穿过门并距离门一定距离时，障碍物判断模块向门的电驱动模块发送关闭控制信号，以使电驱动模块控制门关闭；
其中，所述巡检机器人的头部设有第二距离传感器，所述第二距离传感器用于巡检机器人在穿过门时测量得到巡检机器人头部与上门框之间的距离，并通过调整左机械足和右机械足的弯曲程度，以保证巡检机器人头部与上门框之间处于安全距离。4.如权利要求1所述的一种智能仿生双足巡检机器人，其特征在于：当巡检区域中不存在巡检机器人时，则巡检区域的巡检状态为空闲；当巡检区域中存在巡检机器人进行巡检时，则巡检区域的巡检状态为巡检中，且巡检机器人每次从机器人仓库出发后仅对一巡检区域进行巡检，巡检完成后返回机器人仓库。5.如权利要求4所述的一种智能仿生双足巡检机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜骁释，王冠，刘宇月，王海，张衡，
申请(专利权)人：武汉跨克信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：