【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人巡检，尤其涉及一种基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法。
技术介绍
1、近年来，随着检测、数据处理和互联网等技术的发展和应用，一些融合智能控制、数据处理和互联网等技术的发展和应用，一些融合智能控制、先进检测及自动决策的产品不断出现。例如智能电站中的巡检机器人已经逐渐取代了传统人工巡检工作，通过利用机器人巡检极大地降低了人工巡检的工作强度和危险性，并能有效提升电站设备的可靠性。但如何根据电站设备分布情况，提出一种适合电站机器人巡检任务规划的方法，使得机器人能够自主独立地完成巡检任务是重要的研究内容。目前国内机器人巡检点规划的
技术介绍
主要包含以下几个方面：
2、（1）地图数据与建模：基于地图数据进行路径规划和环境建模。复杂环境下，需要进行三维建模或者室内定位等技术来获取更精确的地图数据；
3、（2）机器人定位与导航：需要准确的机器人定位与导航技术。可以帮助机器人根据当前位置和目标点进行路径规划；
4、（3）路径规划与优化算法：常用的路径规划算法包括a*算法、dijkstra算法、rrt（rapidly exploring random tree）算法等；
5、（4）环境感知与避障：需要机器人能够对环境进行感知并避免障碍物。在路径规划过程中避免碰撞风险，保证机器人的安全行驶；
6、（5）人工智能与机器学习：人工智能和机器学习技术在机器人巡检功能中发挥着重要作用。机器学习算法可以通过对大量数据的训练和学习，提高机器人在图像识别、目标检测、故障诊断等方面的准
7、中国专利文献cn115793638a公开了一种电力系统中巡检机器人路径点库规划建立方法，包括离线全局路径的建立、涉及电站智能系统生成离线全局的规划路径，将路径规划导入机器人并形成指令、机器人沿着规划路径根据gps或者北斗移动，并绕开障碍物，对周围环境状态进行测量、分析和实时局部路径优化处理。该技术方案用于电力系统中巡检机器人路径点库规划和建立。该专利技术的目的是解决电站巡检机器人巡检路径存在离线全局路径单一简单且容易出错的问题，重点是通过高精度传感器判断行驶路线上是否存在障碍物，进而改变巡检轨迹并存储过程中的路径点。
8、中国专利文献cn109828578a公开了一种基于yolov3的仪表巡检机器人最优路线规划方法，具体如下：s1、创建巡检工作环境地图和确定巡检目标位置；s2、输入初始化的信息素矩阵，确定初始点和终止点；s3、确定下一步可以到达的节点，选择出下一步的初始点；s4、更新路径和路程长度；s5、反复多次进行步骤3和步骤4，直到蚂蚁到达目标点或者是蚂蚁已经走完所有可走的路；s6、反复多次进行步骤3至步骤5，直到蚂蚁迭代计算完成；s7、更新信息素矩阵t，没有到达目标点的蚂蚁不在计算范围内；s8、重复步骤3至步骤7，直到第n代蚂蚁迭代结束，输出最优路径曲线。通过yolov3目标检测算法，输出最优路径曲线，以实施简单、成本低、精确度高优势，有效提高巡检机器人自动化水平，减少了人工在整个路径规划过程中的参与。
9、中国专利文献cn115984724a公开了一种变电站表计的智能巡检方法、装置、系统及设备，通过无人机在预设的巡检航线上拍摄变电站表计图片；将拍摄的变电站表计图片通过表计识别模型处理，识别并截取变电站表计图像；将截取的变电站表计图像通过表计分割模型进行分割，得到所述变电站表计的刻度图像和指针图像；根据所述刻度图像和所述指针图像，获取变电站表计的读数。通过本实施例所述的变电站表计的智能巡检方法能够减少人工的工作量，大大提高变电站智能化巡检的效率和准确性，巡检数据也便于进行追溯分析。该技术方案侧重于无人机在预设的巡检航线上拍摄变电站表计图片，通过yolov5目标检测算法进行图像识别结果，提高变电站智能化巡检的效率和准确性。该技术方案中的无人机基于已规划飞行路线飞行，无人机飞行路线的规划质量决定图片的质量，进而影响结果；无法解决飞行路线中拍摄的多张表计，识别混乱的问题；无法覆盖室内：无人机依赖gps导航，室内狭小空间设备安全性要求高、飞行条件差、避障能力要求高，一般考虑变电站设备安全，不允许使用。
10、国内变电站机器人巡检点规划，一般通过人工现场调试的方式进行，存在主观性和依赖性、人力成本和效率问题、调整和更新困难以及客观制约性等问题，详细如下：
11、（1）主观性和依赖性：巡检点的选择和布置往往基于操作人员的经验和判断，可能受到个人偏见或误解的影响，导致覆盖不全、重点区域被忽略或误判问题；
12、（2）人力成本和效率问题：人工规划需要投入大量的人力资源和时间来完成。操作人员需要对变电站进行实地勘察、制定巡检计划，并手动记录巡检点的位置和状态以及调整摄像机云台的俯仰角和焦距（ptz值）信息。这种人力成本和效率问题可能导致巡检任务耗时长、效率低下，特别是在大型变电站中更为明显；
13、（3）调整和更新困难：变电站设备可能随时间发生变化，新的设备可能被添加，旧的设备可能被更换或移除。人工规划需要频繁调整和更新，以保持与变电站实际情况的一致性。这种调整和更新过程可能繁琐且容易出错，也容易遗漏更新的部分；
14、（4）客观制约性：无人机巡航、工人出入变电站需要办理手续，规划工作受天气（雨、雪、高温天气）、时间（晚间）、检修禁止入场等客观因素影响，会导致既定计划推后延迟，并影响整体规划进度。
15、综上，国内变电站机器人巡检点规划，一般通过人工现场操控机器人并调试摄像机云台的方式进行，存在主观性和依赖性、人力成本和效率问题、调整和更新困难以及客观制约性等问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，旨在三维场景中，利用现有信息化和数字化方法，快速、准确寻找出最优巡检点，提高机器人巡检规划效率，提升最终的巡检效果。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：该基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，具体包括以下步骤：
3、s1加载点云数据：准备场景点云数据和表计三维模型数据，筛选场景点云数据并匹配表计三维点云模型；
4、s2路径规划：选定路网路线上的起始点，在巡检路线上设置必经点，确保覆盖目标表计周边的观测路线；
5、s3加载路网数据：将场景点云数据、三维表计对象加载至三维引擎中；
6、s4巡检点规划识别：平台监测算法待识别空间变化，读取表计id文件，进行解压后，分别对各图片进行位置检测，建立映射关系，并存储至表计识别结果表；完成识别后，id文件则移出算法待识别空间且移至算法识别存档空间；
7、s5排序输出：根据所述步骤s4的识别结果，按置信度、焦距差联合排序，输出表计最优巡检点。
8、采用上述技术方案，引入自动化和智能化的方法来改进机器人表计巡检点的规划和布置，基于客观路网数据、表计点位、规划方法做到场景全覆盖，解决国网电力巡检业务中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤S11的具体步骤为：
4.根据权利要求2中的所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤为：
5.根据权利要求2中的所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤S3的具体步骤为：
6.根据权利要求5中的所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤S33的具体步骤为：
7.根据权利要求5中的所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤S34中调用三维引擎camera对象调整视角的具体步骤为：
8.根据权利要求6中的所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤S34中通视分析具体为：检测当前摄像机点Pc与目标表计P2
9.根据权利要求6中的所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤S4的具体步骤为：
10.根据权利要求9中的所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，在所述步骤S332中当距离值在该机器人的焦距视角范围内时，计算仰视角和俯视角，具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤s1的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤s11的具体步骤为：
4.根据权利要求2中的所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤s2的具体步骤为：
5.根据权利要求2中的所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤s3的具体步骤为：
6.根据权利要求5中的所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤s33的具体步骤为：
7.根据权利要求5中的所述的基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法，其特征在于，所述步骤s34中调用三维引擎camera对象调整视角的具...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩庆，王小冬，
申请(专利权)人：速度科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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