本发明专利技术公开了一种基于机器人巡检的洁净室洁净度检测方法，包括：采集洁净室内的图像及数据信息，建立洁净室的三维地图模型；根据三维地图模型中洁净室的二维地图确定巡检的采样点数量和采样点位置；根据洁净室内的洁净度等级和尘埃的粒径确定巡检频率；由采样点数量、采样点位置和巡检频率生成巡检路径，检测采样点的洁净度；判断检测的洁净度是否在设定的洁净度阈值内，并执行与检测结果相应的操作。本发明专利技术通过巡检的面积要求和洁净度阈值要求来选取采样点的数量和位置并设置巡检频率，从而生成相应的机器人巡检路径进行洁净度检测；能在保证精确检测洁净度的情况下减少采样次数，从而降低检测成本；同时避免人员活动对检测结果的影响。检测结果的影响。检测结果的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种基于机器人巡检的洁净室洁净度检测方法
[0001]本专利技术涉及机器人巡检
，尤其是涉及一种基于机器人巡检的洁净室洁净度检测方法。
技术介绍
[0002]为提高电子产品的稳定性，电子厂一般实行无尘车间。传统的工厂洁净室维护洁净度有以下两种方式：一是自控系统中可以在洁净厂房某些固定区域设置安装传感器，但是存在安装传感设备位置固定覆盖范围有限、安装传感设备数量多成本高、需要人工定期巡检抄表等问题。二是通过检测机构定期进行洁净度检测，但是存在如检测周期太长、检测费用较高、需要专业人员实地检测执行等问题。总而言之现有的洁净室洁净度检测技术因为检测设备检测区域有限不够灵活，需要增加数量来提高检测覆盖范围，因而会提高检测的成本；同时还需要人为进行操作，人员在洁净室内的活动会影响洁净室的检测结果，也需要花费人力成本。
[0003]在中国专利文献上公开的“一种洁净室检测装置”，其公开号为CN211952125U，公开日期为2020
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17，包括:移动支座；万向轮，包括万向前轮、万向后轮，均连接在所述移动支座底部；其中，所述万向前轮、万向后轮上均设有滚轮；第一摩擦片；第二摩擦片，滑动连接在所述移动支座上；用于驱动所述移动支座移动的驱动把手，转动连接在所述移动支座上；检测组件，设置在所述移动支座上端；第一调高组件；第二调高组件；该技术通过万向轮、滑动轮的设置便于对检测组件进行移动，通过两组调高组件的设置便于对检测组件的高度调节，能够对洁净房内的多个位置进行检测，然而该装置仍然需要人工将装置移动到待检测位置才能够进行检测，同时在巡检过程中无法选择合适的采样检测点，影响检测结果。
技术实现思路
[0004]本专利技术是为了克服现有技术中对于洁净室内的检测技术仍然需要人为移动检测装置进行检测，容易因为人为操作失误和人员移动的因素影响洁净度检测结果的问题，提供了一种基于机器人巡检的洁净室洁净度检测方法，通过巡检的面积要求和洁净度阈值要求来选取采样点的数量和位置并设置巡检频率，从而生成相应的机器人巡检路径进行洁净度检测；对于采样点的数量和位置的选取能在保证精确检测洁净室范围内的洁净度的情况下减少采样次数，从而降低检测成本；同时不需要人为操作检测，避免人员活动对检测结果的影响。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种基于机器人巡检的洁净室洁净度检测方法，包括：
[0007]采集洁净室内的图像及数据信息，建立洁净室的三维地图模型；
[0008]根据三维地图模型中洁净室的二维地图确定巡检的采样点数量D和采样点位置；
[0009]根据洁净室内的洁净度等级N和尘埃的粒径d确定巡检频率；
[0010]由采样点数量、采样点位置和巡检频率生成巡检路径进行巡检，检测采样点的洁净度；
[0011]判断检测的洁净度是否在设定的洁净度阈值内，并执行与检测结果相应的操作。
[0012]本专利技术中建立三维地图模型后可以将巡检的检测结果实时显示在对应的三维可视化屏幕上，便于工作人员查看实施数据，同时可以联动通风设备，控制并显示通风设备的工作状态；此外三维地图模型建立过程中洁净室的二维地图可以显示洁净室的轮廓和面积，以洁净室的面积来确定采样点数量、以洁净室的轮廓来确定采样点的位置，可以尽可能将采样点覆盖整个洁净室的区域范围的同时减少采样点数量；同时根据洁净度等级和尘埃的粒径来确定巡检频率可以避免巡检次数过多或过少；由此生成的巡检路径和任务能在精确检测洁净室内各处洁净度的前提下减少巡检采样次数，降低检测成本。
[0013]作为优选，所述采样点位置的确定步骤包括：
[0014]获取洁净室在二维地图上的轮廓并生成相应的外接矩形；
[0015]在外接矩形中均匀分布若干个候选点，使得落在洁净室轮廓范围内的候选点个数大于等于D，以在洁净室轮廓范围内的候选点作为采样点得到采样点的二维坐标；
[0016]对每个采样点随机生成一个预设范围内的高度坐标，与二维坐标一起组成采样点位置。
[0017]本专利技术中由于巡检的范围是在洁净室内的，因此在所有平均分布在外接矩形中的候选点中，只能选取在洁净室轮廓范围内的候选点作为采样点；同时需要满足采样点的个数大于等于设置的采样点数量D，以保证采样覆盖范围足够广；此外每个采样点的高度坐标是在洁净度检测高度要求范围内随机选取的，和采样点的二维坐标一起组成采样点位置，该采样点位置是三维空间坐标系中的坐标，然后转换为三维地图模型中的采样点坐标便于显示。
[0018]作为优选，所述采样点的二维坐标的获取方法为：
[0019]将外接矩形均分成大小相同的初始单元，判断初始单元的中点落在洁净室轮廓内的个数；
[0020]若满足条件的中点个数小于D，则等比例缩小初始单元后重新划分外接矩形，并重新判断满足条件的中点个数与D的关系；
[0021]若满足条件的中点个数大于等于D，则以这些中点的坐标作为采样点的二维坐标。
[0022]本专利技术中采用网格法将外接矩形均匀分割，以每个初始单元的中点作为候选点，在第一次分割时的初始单元尺寸是固定的，可以进行预先设置；若满足条件的处于轮廓范围内的中点个数小于D说明分割的初始单元过大，因此进行缩减成更小的分割单元后重新分割并比较，直到最终满足条件的中点个数大于等于D，此时采样点的数量满足要求，并且每个采样点都覆盖分割单元对应面积的区域，使得采样数据覆盖范围更全面且精确。
[0023]作为优选，所述采样点数量D的确定方法为：
[0024]获取洁净室在二维地图上的轮廓得到洁净室面积T，并提前设定基础面积c和基础点数a；当洁净室面积T小于c时选定采样点数量D＝a；
[0025]当洁净室面积T大于c时，对于超过基础面积的部分，每增加面积c则增加b个采样点。
[0026]本专利技术中选取的采样点应均匀地分布在洁净室内，除了上述的采样点数量选取方
法以外，还可以将整个洁净室的轮廓面积等效为等面积的正方形，并将正方形均分成若干个边长固定且相同的单元正方形，以单元正方形的数量作为采样量数量。
[0027]作为优选，所述确定巡检频率的方法包括：
[0028]根据设定的洁净度阈值和实际洁净度等级N得到洁净室内需要变化的含尘浓度ΔN
t
，以换气通风后含尘浓度变化ΔN
t
的时间间隔Δt作为结果转换得到巡检频率；
[0029]含尘浓度变化ΔN
t
可以表示为在时间间隔Δt内进入室内的含尘浓度减去通风换气排出的含尘浓度其中n为换气次数，N
t
为t时刻的室内含尘浓度。
[0030]本专利技术中采用洁净室洁净度均匀分布理论，根据洁净度阈值要求和洁净度分级标准中规定的洁净度等级N及粒径d确定巡检频率；该计算方法是建立在洁净室内的含尘浓度接近均匀分布的情况下的，以一定时间间隔内进入室内的总含尘浓度与换气排除的含尘浓度的差值作为变化的含尘浓度建立本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于机器人巡检的洁净室洁净度检测方法，其特征在于，包括：采集洁净室内的图像及数据信息，建立洁净室的三维地图模型；根据三维地图模型中洁净室的二维地图确定巡检的采样点数量D和采样点位置；根据洁净室内的洁净度等级N和尘埃的粒径d确定巡检频率；由采样点数量、采样点位置和巡检频率生成巡检路径进行巡检，检测采样点的洁净度；判断检测的洁净度是否在设定的洁净度阈值内，并执行与检测结果相应的操作。2.根据权利要求1所述的一种基于机器人巡检的洁净室洁净度检测方法，其特征在于，所述采样点位置的确定步骤包括：获取洁净室在二维地图上的轮廓并生成相应的外接矩形；在外接矩形中均匀分布若干个候选点，使得落在洁净室轮廓范围内的候选点个数大于等于D，以在洁净室轮廓范围内的候选点作为采样点得到采样点的二维坐标；对每个采样点随机生成一个预设范围内的高度坐标，与二维坐标一起组成采样点位置。3.根据权利要求2所述的一种基于机器人巡检的洁净室洁净度检测方法，其特征在于，所述采样点的二维坐标的获取方法为：将外接矩形均分成大小相同的初始单元，判断初始单元的中点落在洁净室轮廓内的个数；若满足条件的中点个数小于D，则等比例缩小初始单元后重新划分外接矩形，并重新判断满足条件的中点个数与D的关系；若满足条件的中点个数大于等于D，则以这些中点的坐标作为采样点的二维坐标。4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于机器人巡检的洁净室洁净度检测方法，其特征在于，所述采样点数量D的确定方法为：获取洁净室在二维地图上的轮廓得到洁净室面积T，并提前设定基础面积c和基础点数a；当洁净室面积T小于c时选定采样点数量D＝a；当洁净室面积T大于c时，对于超过基础面积的部分，每增加面积c则增加b个采样点。5.根据权利要求1或2或3所述的一种基于机器人巡检的洁净室洁净度检测方法，其特征在于，所述确定巡检频率的方法包括：根据设定的洁净度阈值和实际洁净度等级N得到洁净室内需要变化的含尘浓度ΔN
t
，以换气通风后含尘浓度变化ΔN
t
的时间间隔Δt作为结果转换得到巡检频率；含尘浓度变化ΔN
t
可以表示为在时间间隔Δt内进入室内的含尘浓度减去通风换气排出的含尘浓度其中n为换气次数，N
t
为t时刻的室内含尘浓度。6.根据权利要求5所述的一种基于机器人巡检的洁净...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈超，余丽霞，杨阳，杨泽敏，章晓峻，
申请(专利权)人：上海中电电子系统科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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