用于综合管廊巡检的足式机器人自主导航方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于综合管廊巡检的足式机器人自主导航方法及系统，包括：获取综合管廊三维点云信息，并对三维点云信息进行预处理；将预处理后的三维点云信息分割为N个平面，分别对N个平面求取法向量；基于求得的法向量，采用粒子滤波算法，实时检测管廊的延伸方向；控制巡检机器人沿着管廊的延伸方向运动，实现巡检机器人的无全局地图自主导航。本发明专利技术通过粒子滤波算法实时检测管廊的延伸方向，巡检机器人导航不再依赖于GPS和预先建立的地图，解决了重复场景带来的绝对定位精度低的问题。决了重复场景带来的绝对定位精度低的问题。决了重复场景带来的绝对定位精度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于综合管廊巡检的足式机器人自主导航方法及系统


[0001]本专利技术涉及机器人巡检
，尤其涉及一种用于综合管廊巡检的足式机器人自主导航方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]城市地下综合管廊是指修建在城市下面的公共管道隧道，在隧道内集中铺设电力，通信，燃气，给水，热力，排水等两条或两条以上的市政管道，实行统一规划，设计，施工，养护。地下综合管廊短则几公里，长则数十公里，内部空间狭窄，且相对封闭，人工巡检效率不高，同时也存在着许多安全隐患。
[0004]综合管廊巡检机器人的出现，能够实现对综合管廊环境、设备、安防、门禁等的不间断监测及灾害预警、处置。由于管廊内部狭长，且无GPS信号，机器人无法采用先建图再实时定位的方式完成自动导航；另外管廊内场景重复，无论是使用激光雷达还是视觉定位，都容易出现误匹配，导致难以获得机器人沿管廊前进方向的准确位置。有些管廊巡检机器人采用安装轨道的方式，使机器人沿轨道移动，通过在轨道上加装RFID标签或条码实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于综合管廊巡检的足式机器人自主导航方法，其特征在于，包括：获取综合管廊三维点云信息，并对三维点云信息进行预处理；将预处理后的三维点云信息分割为N个平面，分别对N个平面求取法向量；基于求得的法向量，采用粒子滤波算法，实时检测管廊的延伸方向；控制巡检机器人沿着管廊的延伸方向运动，实现巡检机器人的无全局地图自主导航。2.如权利要求1所述的一种用于综合管廊巡检的足式机器人自主导航方法，其特征在于，对三维点云信息进行预处理，具体包括：使用统计滤波器或半径滤波器去除孤立点，使用体素滤波器降采样。3.如权利要求1所述的一种用于综合管廊巡检的足式机器人自主导航方法，其特征在于，使用RANSAC方法将预处理后的三维点云信息分割为N个平面。4.如权利要求1所述的一种用于综合管廊巡检的足式机器人自主导航方法，其特征在于，基于求得的法向量，采用粒子滤波算法，实时检测管廊的延伸方向，具体过程为：初始化M个三维向量，将三维向量单位化；每一个单位化后的三维向量作为一个粒子，计算粒子的权重；选取所有粒子中权重最大的粒子，若该粒子的权重超过设定的阈值，则该粒子对应的方向即为管廊延伸方向；若该粒子的权重没有超过设定的阈值，则管廊延伸方向存在歧义，减小综合管廊三维点云的扫描距离，重新判定管廊延伸方向；若最大粒子权重仍未超过设定的阈值，则判定到达管廊的终点。5.如权利要求4所述的一种用于综合管廊巡检的足式机器人自主导航方法，其特征在于，计算粒子权重的方法为：其中，n
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【专利技术属性】
技术研发人员：孟健，肖鹏，左新斌，张斌，孙志周，陈天顺，董旭，王媛媛，杨尚伟，刘树仁，张伟，
申请(专利权)人：国网智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：