一种基于人机交互技术的巡检机器人控制办法制造技术

本发明专利技术涉及一种基于人机交互技术的巡检机器人控制办法，包括等比例仿真建模还原现场模型；生成巡检任务；进行路径规划；等待巡检任务；机器人启动并开始自检；核验巡检任务是否部署正常；机器人自动到达巡检目标执行相关数据的采集；机器人完成巡检任务，回归充电桩运维平台。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术有效的解决后台运维人员仅能查看机器人巡检数据，难以把握巡检任务实时状态，现场信息接收少的问题，实现运维人员、巡检机器人、巡检目标以及巡检现场之间的良好交互。检现场之间的良好交互。检现场之间的良好交互。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人机交互技术的巡检机器人控制办法


[0001]本专利技术涉及巡检机器人
，更确切地说，它涉及一种基于人机交互技术的巡检机器人控制办法。

技术介绍

[0002]电厂设备检修是电厂安全稳定生产的安全巡检是非常重要的部分。目前国内电厂的巡检方式以人工巡检方式为主，少量的装备自动巡检机器人。存下以下一些不足：
[0003]人工巡检模式工作强度大、效率低、成本高，浪费人力物力，需要工作人员对检查目标逐一手动检查，工作质量依赖运维人员工作时的身心状态，记录数值也不够细致准确。
[0004]现有的自动巡检机器人的巡检功能单一，仍需工作人员进行远程操作，且电厂环境复杂使得巡检效率低，操作困难增大。巡检机器人人机交互功能的不完善使得系统的可用性和用户友好性较差。巡检人员仅能从扫描地图和机器人传感信息中掌握少量现场信息，无法应对现场的突发状况，相应的巡检人员并没有办法完全减少。机器人反馈信息不充足，控制室的工作人员无法掌握现场的完整状况，现场工作人员无法从机器人本体上获得足够信息。双方交流不便，使得应对突发状况能力不足，工作效率低下。
[0005]机器人人机交互能力不足，巡检任务部署困难且复杂。每次部署任务需要手动操控机器人到达现场记录巡检目标点，并人工操控机器人示教巡检路径。任务部署效率低，并且难以增减目标点，不能很好的适应复杂现场对巡检任务部署的灵活性。
[0006]目前机器人及智能集成技术的不成熟，使自动巡检机器人维护及调试困难。若机器人出现问题，维护人员无法完整掌握机器人的当前状态及故障原因。需携带工控机至现场或将机器人移动至控制室，故障排查困难且维护效率较低。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出了一种基于人机交互技术的巡检机器人控制办法。
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种基于人机交互技术的巡检机器人控制办法，包括：
[0009]S1、通过对现场的预先数据采集，等比例仿真建模还原现场模型，在现场模型中定位巡检目标的位置信息；
[0010]S2、将现场模型嵌入机器人控制后台，通过控制后台点选巡检目标以生成巡检任务；
[0011]S3、进行路径规划；
[0012]S4、使机器人位于充电桩运维平台，处于待机状态等待巡检任务；
[0013]S5、到达预设智能巡检任务启动时间，机器人启动并开始自检；
[0014]S6、当自检通过后，机器人核验巡检任务是否部署正常，若是则执行预设巡检任务，若否，则通过控制后台重新设置巡检任务；
[0015]S7、机器人自动到达巡检目标执行相关数据的采集；
[0016]S8、机器人完成巡检任务，回归充电桩运维平台，等待下次预设任务时间启动。
[0017]作为优选，S3包括：
[0018]S301、将所有巡检目标点point(n)、充电桩位置start(0)以及物理距离最远点last作为巡检任务目标输入；
[0019]S302、在每一个节点中，将下一目标点point(1)设置为next(1)；next(1)为机器人在第一段轨迹中准备前往的下一目标点；
[0020]S303、搜索地图中所有start(0)至next(1)的巡检路径，得到局部最优路径，完成后将next(1)设置为start(1)，将start(1)设置为next(2)，重复计算局部最优路径；
[0021]S304、反复执行S303，将所有局部最优路径组合最终形成包含起始点、终结点以及所有巡检目标点的最佳巡检路径。
[0022]作为优选，S2中，建立巡检任务时，通过重新设置巡检目标、巡检时间和巡检周期信息能够重新布置巡检任务。
[0023]作为优选，S2中，建立巡检任务时，能够在设置过的巡检任务中进行目标点增减。
[0024]作为优选，S5中，当机器人状态参数异常，则返回充电桩运维平台并向后台及运维人员发送维修指令。
[0025]作为优选，S5中，当机器人状态参数异常，还向运维人员展示异常信息并提供维修建议。
[0026]作为优选，出现紧急情况时，工作人员直接遥控机器人前往现场进行巡检。
[0027]作为优选，S7包括：
[0028]S701、在巡检过程中，若遇到意外障碍物、现场作业人员阻挡路线，机器人会暂停任务并发出声音提示，障碍在原路线无法避开时机器人可以重新规划路线绕开障碍物；
[0029]S702、在巡检过程中，若检测到外部人员或无关人员误入现场或非发闯入，现场运维人员没有穿戴安全帽防护服状况，机器人进行语音提醒及报警，并向控制后台发送报告；
[0030]S703、在巡检过程中，若出现机器人故障或更高权限的新任务指令，则会终止当前执行任务返回充电平台或执行新任务，并向控制后台发送报告。
[0031]作为优选，还包括：S9、基于深度学习技术，随着巡检次数增加，提升视觉识别算法的目标识别速度。
[0032]第二方面，提供了一种巡检机器人，用于执行第一方面任一所述的基于人机交互技术的巡检机器人控制办法，包括：智能移动模块1、支撑平台101、智能操作模块202、激光雷达301、车载摄像头302、传感器和拾音器对讲机5；
[0033]其中，支撑平台101的顶部安装有六自由度机械臂102，六自由度机械臂102上设置有双光谱双视云台401；智能操作模块202包括集成监控显示屏201；传感器包括毒害气体传感器402和声音振动传感器403。
[0034]本专利技术的有益效果是：
[0035]1.本专利技术通过现场数据收集，建立数字孪生模型映射，最终形成等比例的仿真模型。在数字孪生模型中，可以直接定位机器人及巡检目标，使运维人员直观有效的接收机器人传感数据、现场环境信息以及巡检目标的运行状况。因此，本专利技术有效的解决后台运维人员仅能查看机器人巡检数据，难以把握巡检任务实时状态，现场信息接收少的问题，实现运维人员、巡检机器人、巡检目标以及巡检现场之间的良好交互。
[0036]2.本专利技术通过结合数字孪生模型的机器人控制系统，可以通过控制后台在模型中点选一系列巡检目标点，机器人可以在模型中实现巡检目标的定位，接收一系列巡检任务，并可以随时对巡检目标进行删减。有效的解决机器人巡检任务部署困难，效率低的问题。
[0037]3.本专利技术通过贪婪算法得路径规划功能，可以根据巡检任务部署的巡检点自动生成最优路径，并且能够根据巡检任务中增减的巡检点及时更新巡检路径，极大的提高了巡检机器人的巡检效率，有效的解决机器人巡检任务路径规划困难的问题。
[0038]4.本专利技术通过人机交互功能可以详细的展示出机器人的当前状态，包括控制平台、电池模块、驱动模块和通信设备等部件工作状态。当发生故障时，可以直接定位机器人自身的故障位置，展示异常信息并提供维修意见及维修方法，提高工作人员的工作效率，降低维护难度，有效的解决运维人员难以把握机器人本身的健康状态，维护困难的问题。
[0039]5.本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人机交互技术的巡检机器人控制办法，其特征在于，包括：S1、通过对现场的预先数据采集，等比例仿真建模还原现场模型，在现场模型中定位巡检目标的位置信息；S2、将现场模型嵌入机器人控制后台，通过控制后台点选巡检目标以生成巡检任务；S3、进行路径规划；S4、使机器人位于充电桩运维平台，处于待机状态等待巡检任务；S5、到达预设智能巡检任务启动时间，机器人启动并开始自检；S6、当自检通过后，机器人核验巡检任务是否部署正常，若是则执行预设巡检任务，若否，则通过控制后台重新设置巡检任务；S7、机器人自动到达巡检目标执行相关数据的采集；S8、机器人完成巡检任务，回归充电桩运维平台，等待下次预设任务时间启动。2.根据权利要求1所述的基于人机交互技术的巡检机器人控制办法，其特征在于，S3包括：S301、将所有巡检目标点point(n)、充电桩位置start(0)以及物理距离最远点last作为巡检任务目标输入；S302、在每一个节点中，将下一目标点point(1)设置为next(1)；next(1)为机器人在第一段轨迹中准备前往的下一目标点；S303、搜索地图中所有start(0)至next(1)的巡检路径，得到局部最优路径，完成后将next(1)设置为start(1)，将下一阶段目标点point(2)设置为next(2)，重复计算局部最优路径；next(2)为机器人在第二段轨迹中准备前往的下一目标点；S304、反复执行S303，将所有局部最优路径组合最终形成包含起始点、终结点以及所有巡检目标点的最佳巡检路径。3.根据权利要求2所述的基于人机交互技术的巡检机器人控制办法，其特征在于，S2中，建立巡检任务时，通过重新设置巡检目标、巡检时间和巡检周期信息能够重新布置巡检任务。4.根据权利要求3所述的基于人机交互技术的巡检机器人控制办法，其特征在于，S2中，建立巡检任务时，能够在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭向健，孙晖，张波，王战，徐朔文，方国权，王丹，张英驰，徐国宝，尚海，
申请(专利权)人：浙江浙能数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：