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一种基于人工势场和动态任务分配的多机器人斜拉桥维护协同控制方法技术

技术编号:42873527 阅读:21 留言:0更新日期:2024-09-30 15:00
一种基于人工势场和动态任务分配的多机器人斜拉桥维护协同控制方法,包括以下步骤:1)获取桥梁的三维点云数据,并建立机器人;2)将三维点云数据转换为栅格地图,并将桥墩、桥底和障碍物信息标记在栅格地图上,建立桥梁的三维模型;3)利用人工势场法和领航跟随法为机器人规划路径,并为机器人分配对应的桥梁维护任务;4)机器人按照规划好的路径和桥梁维护任务,对桥梁进行动态检测和维护,得到裂缝图像数据;5)对裂缝图像数据进行处理和分析,识别并定位桥梁裂缝,并将识别出的桥梁裂缝与桥梁的三维模型进行融合,生成桥梁健康状况报告。本发明专利技术将人工势场法和领航跟随法结合在一起,首先利用人工势场法为领航机器人规划一条避开障碍物并覆盖整个桥梁的路径,然后利用领航跟随法为跟随机器人规划路径,使其跟随领航机器人并保持队形。同时,本发明专利技术还考虑了机器人之间的距离、速度、方向等因素,以及桥梁的结构和环境特点,例如桥梁的宽度、坡度、风力,以确保机器人能够安全、高效地完成斜拉桥梁维护任务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及桥梁维护领域,具体涉及一种基于人工势场和动态任务分配的多机器人斜拉桥维护协同控制方法


技术介绍

1、桥梁是现代交通运输系统中不可或缺的组成部分,对于经济发展和社会进步起着至关重要的作用。然而,桥梁长期暴露在自然环境中,会受到各种因素的影响,如风吹雨打、温度变化、车辆荷载等,导致桥梁结构性能逐渐退化,甚至出现安全隐患。为了确保桥梁的安全运行,定期对桥梁进行维护和保养至关重要。近年来,随着机器人技术的快速发展,多机器人协同控制技术被应用于桥梁维护领域,可以有效克服传统人工维护方法的缺点,提高桥梁维护的效率和安全性。多机器人协同控制技术是指利用多个机器人协同完成复杂任务的技术。

2、在桥梁维护领域,多机器人协同控制技术可以将多个机器人组成一个团队,协同完成桥梁结构检测、表面清洁、涂装、维修等任务。相比于单机器人作业,多机器人协同作业具有以下优势:

3、一、效率提升。并行作业,多个机器人可以同时进行任务,例如同时清洁不同桥梁部分或同时进行检测和清洁,大大缩短作业时间;分工合作,机器人可以根据各自功能特点进行分工,负责检测的机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于人工势场和动态任务分配的多机器人斜拉桥维护协同控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于人工势场和动态任务分配的多机器人斜拉桥维护协同控制方法,其特征在于,所述机器人包括一组领航机器人、两组跟随机器人、一组空中作业机器人;

3.根据权利要求1所述的一种基于人工势场和动态任务分配的多机器人斜拉桥维护协同控制方法,其特征在于,所述桥梁的三维模型包括桥面、桥塔、斜拉索的结构信息。

4.根据权利要求2所述的一种基于人工势场和动态任务分配的多机器人斜拉桥维护协同控制方法,其特征在于,所述利用人工势场法和领航跟随法为机器人规...

【技术特征摘要】

1.一种基于人工势场和动态任务分配的多机器人斜拉桥维护协同控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于人工势场和动态任务分配的多机器人斜拉桥维护协同控制方法,其特征在于,所述机器人包括一组领航机器人、两组跟随机器人、一组空中作业机器人;

3.根据权利要求1所述的一种基于人工势场和动态任务分配的多机器人斜拉桥维护协同控制方法,其特征在于,所述桥梁的三维模型包括桥面、桥塔、斜拉索的结构信息。

4.根据权利要求2所述的一种基于人工势场和动态任务分配的多机器人斜拉桥维护协同控制方法,其特征在于,所述利用人工势场法和领航跟随法为机器人规划路径的步骤如下:

5.根据权利要求4所述的一种基于人工势场和动态任务分配的多机器人斜拉桥维护协同控制方法,其特征在于,所述领航机器人和空中作业机器人根据人工势场力进行运动和躲避障碍物,最终到达目标点;

6.根据权利要求4所述的一种基于人工势场和动态任务分配的...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢松刘静伍洲解方方王彤翟嘉磊曾嘉怡杨欣然张怡婷林子杨王雨佳曹佳媛王家妍刘雨希
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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