公开一种管道机器人的遍历路径规划方法，所述的管道机器人包括车架，所述车架上设置了两个驱动轮和与所述的驱动轮连接两个驱动轮电机、一个支撑轮，安装在前方的前视障碍物检测传感器，安装在侧面的侧视障碍物检测传感器，安装在所述的车架底部的台阶检测传感器，以及进行集中控制的处理器，所述的处理器通过分别设置两个所述驱动轮的速度和方向来实现自由运动，并且可以检测前方和侧面的障碍物距离，在所述的管道机器人设置特征信号识别装置，所述的特征信号识别装置与所述的处理器连接，用于识别设置在起点的特征信号；所述的遍历路径规划方法根据管道的不同位置设计不同的策略，引导所述的管道机器人沿着管道壁行走从而实现管道内的遍历过程。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于自动控制领域。
技术介绍
对于管道网络，比如中央空调管道网络、燃气管道网络等，因为其自身延伸的长度很大，并且分布错综复杂，因此给维护、检测和清洁带来很大的困难。目前，主要采用主从模式，主机是位于管道外部的主控计算机，从机是位于管道内部的机器人小车，主控计算机和机器人小车连接着电源电缆和通讯电缆。电源电缆给机器人小车提供动力，通讯电缆负责将主控计算机的控制指令传达给机器人小车，并将机器人小车采集的信息传送给主控计算机。这种工作模式的优点是结构简单，技术难度小，易于实现，但是由于电缆长度的限制，机器人小车无法深入到管道的内部。比如，中央空调管道，为了能够清洁空调管道的每个部分，就必须每隔固定长度就在管道上进行开口，放入机器人小车，很明显这种处理方式不仅对空调管道造成了破坏，而且效率很低，有时还可能对生产工作造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足之处，采用自主工作的方式，设计了，管道机器人依照该路径规划方法可以对管道实现遍历巡航，该控制方法保证管道机器人自动完成对管道的维护、检查或者清扫任务，并能顺利回到起始点。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: ，所述的管道机器人包括车架，所述车架上设置了两个驱动轮和与所述的驱动轮连接两个驱动轮电机、一个支撑轮，安装在前方的前视障碍物检测传感器，安装在左侧的侧视障碍物检测传感器，安装在所述的车架底部的台阶检测传感器，以及提供电源的可充电电池，进行集中控制的处理器，所述的驱动轮电机、前视障碍物检测传感器、侧视障碍物检测传感器和台阶检测传感器与处理器连接，所述的处理器通过分别设置两个所述驱动轮的速度和方向来实现所述的管道机器人的自由运动，并且可以检测前方和侧面的障碍物距离，所述的前视障碍物检测传感器和侧视障碍物检测传感器设置为超声波测距传感器，也可以设置为红外线测距传感器，在所述的管道机器人设置特征信号识别装置，所述的特征信号识别装置与所述的处理器连接，用于识别设置在起点的特征信号；所述的遍历路径规划方法，通过以下步骤实现所述的管道机器人在管道内的遍历过程: (1)、所述的管道机器人被放置在起始位置，左侧贴着管道壁，所述的处理器开启所述的驱动轮电机开始行走； (2)、当所述的管道机器人处在管道的平直区域的时候，依靠所述的侧视障碍物检测传感器与所述的管道壁保持一定距离，保持前进； (3)、当所述的管道机器人处在管道的拐弯区域的时候，所述的侧视障碍物检测传感器不能检测到所述的管道壁，所述的管道机器人向左旋转直到所述的侧视障碍物检测传感器重新检测到所述的管道壁，然后继续前进； (4)、当所述的管道机器人处在管道的底部区域的时候，如果所述的前视障碍物检测传感器检测到所述的管道壁，向右方向旋转，直到所述的前视障碍物检测传感器不能检测到所述的管道壁，然后继续前进； (5)、当所述的管道机器人处在管道的垂直下沉区域的时候，如果所述的台阶检测传感器输出有效信号，后退并向右方向旋转一定角度，然后继续前进； (6)、在所述的起始位置放置特征信号； (7)、所述的管道机器人经过所述的特征信号，所述的特征信号识别装置输出有效信号给所述的处理器，所述的处理器判定清洁工作结束，关闭所述的驱动轮电机，停止工作。所述的侧视障碍物检测传感器可安装在所述的管道机器人的右侧，所述的遍历路径规划方法包括以下步骤: (1)、所述的管道机器人被放置在起始位置，右侧贴着管道壁，所述的处理器开启所述的驱动轮电机开始行走； (2)、当所述的管道机器人处在管道的平直区域的时候，依靠所述的侧视障碍物检测传感器与所述的管道壁保持一定距离，保持前进； (3)、当所述的管道机器人处在管道的拐弯区域的时候，所述的侧视障碍物检测传感器不能检测到所述的管道壁，所述的管道机器人向右旋转直到所述的侧视障碍物检测传感器重新检测到所述的管道壁，然后继续前进； (4)、当所述的管道机器人处在管道的底部区域的时候，如果所述的前视障碍物检测传感器检测到所述的管道壁，向左方向旋转，直到所述的前视障碍物检测传感器不能检测到所述的管道壁，然后继续前进； (5)、当所述的管道机器人处在管道的垂直下沉区域的时候，如果所述的台阶检测传感器输出有效信号，后退并向左方向旋转一定角度，然后继续前进； (6)、在所述的起始位置放置特征信号； (7)、所述的管道机器人经过所述的特征信号，所述的特征信号识别装置输出有效信号给所述的处理器，所述的处理器判定清洁工作结束，关闭所述的驱动轮电机，停止工作。所述的特征信号可以设置为磁性材料，所述的特征信号识别装置设置为霍耳传感器。所述的特征信号可以设置为红外发射装置，所述的特征信号识别装置设置为红外接收装置。所述的台阶检测传感器设置红外发射装置和红外接收装置，所述的红外发射装置和红外接收装置的方向设置为向下，所述的红外发射装置发射红外光经过管道反射以后被所述的红外接收装置接收。实施本专利技术的积极效果是:1、可实现对管道的遍历巡航，并且自动在起始位置停止；2、控制方法简单，易于实现。附图说明图1管道机器人的控制结构框 图2管道平直区域的路径规划； 图3管道拐弯区域的路径规划； 图4管道底部区域的路径规划； 图5管道垂直下沉区域的路径规划。具体实施例方式现结合附图对本专利技术作进一步说明: 参照图1-5，一种。所述的管道机器人10包括车架，所述的车架上设置了两个驱动轮和与所述的驱动轮连接两个驱动轮电机3，以及一个支撑轮。在所述的管道机器人10前方安装前视障碍物检测传感器4，用于检测前方的障碍物情况；在左侧安装侧视障碍物检测传感器7，用于测量所述的管道机器人10与侧面障碍物的距离；在所述的车架底部安装台阶检测传感器5，用于测量所述的管道机器人10的前方是否有台阶这样的情况。所述的台阶检测传感器5设置红外发射装置和红外接收装置，所述的红外发射装置和红外接收装置的方向设置为向下，并且设置所述的红外发射装置发射红外光经过管道反射以后被所述的红外接收装置接收。这样，当所述的管道机器人10遇到台阶或者管道垂直下沉的情况，由于红外光的反射面的高度发生了很大的变化，所述的红外接收装置不能收到发射的红外光，因此所述的管道机器人10可以识别出这种情况并及时采取措施避免跌落下去。还设置了提供电源的可充电电池2，进行集中控制的处理器I。所述的驱动轮电机3、前视障碍物检测传感器4、侧视障碍物检测传感器7和台阶检测传感器5与处理器I连接。所述的处理器I通过分别设置两个所述的驱动轮电机3的速度和方向来实现所述的管道机器人10的自由运动，可以前进、后退以及任意半径的旋转。同时，可以利用所述的前视障碍物检测传感器4和侧视障碍物检测传感器7检测前方和侧面的障碍物距离。所述的前视障碍物检测传感器4和侧视障碍物检测传感器7可以设置为超声波测距传感器，也可以设置为红外线测距传感器。在所述的管道机器人10上设置特征信号识别装置6，所述的特征信号识别装置6与所述的处理器I连接，用于识别设置在起点的特征信号8。所述的特征信号8设置在所述的管道机器人I的起始位置，作为工作结束的标志信号。所述的特征信号8可以设置为磁性材料，那么所述的特征信号8识别装置6设置为霍耳传感器；所述的特征信号8可以设置本文档来自技高网...
【技术保护点】
管道机器人的遍历路径规划方法，所述的管道机器人包括车架，所述车架上设置了两个驱动轮和与所述的驱动轮连接两个驱动轮电机、一个支撑轮，安装在前方的前视障碍物检测传感器，安装在左侧的侧视障碍物检测传感器，安装在所述的车架底部的台阶检测传感器，以及提供电源的可充电电池，进行集中控制的处理器，所述的驱动轮电机、前视障碍物检测传感器、侧视障碍物检测传感器和台阶检测传感器与处理器连接，所述的处理器通过分别设置两个所述的驱动轮的速度和方向来实现所述的管道机器人的自由运动，并且可以检测前方和侧面的障碍物距离，所述的前视障碍物检测传感器和侧视障碍物检测传感器设置为超声波测距传感器，也可以设置为红外线测距传感器，其特征在于：在所述的管道机器人设置特征信号识别装置，所述的特征信号识别装置与所述的处理器连接，用于识别设置在起点的特征信号；所述的遍历路径规划方法，通过以下步骤实现所述的管道机器人在管道内的遍历过程：(1)、所述的管道机器人被放置在起始位置，左侧贴着管道壁，所述的处理器开启所述的驱动轮电机开始行走；?(2)、当所述的管道机器人处在管道的平直区域的时候，依靠所述的侧视障碍物检测传感器与所述的管道壁保持一定距离，保持前进；(3)、当所述的管道机器人处在管道的拐弯区域的时候，所述的侧视障碍物检测传感器不能检测到所述的管道壁，所述的管道机器人向左旋转直到所述的侧视障碍物检测传感器重新检测到所述的管道壁，然后继续前进；(4)、当所述的管道机器人处在管道的底部区域的时候，如果所述的前视障碍物检测传感器检测到所述的管道壁，向右方向旋转，直到所述的前视障碍物检测传感器不能检测到所述的管道壁，然后继续前进；(5)、当所述的管道机器人处在管道的垂直下沉区域的时候，如果所述的台阶检测传感器输出有效信号，后退并向右方向旋转一定角度，然后继续前进；(6)、在所述的起始位置放置特征信号；(7)、所述的管道机器人经过所述的特征信号，所述的特征信号识别装置输出有效信号给所述的处理器，所述的处理器判定清洁工作结束，关闭所述的驱动轮电机，停止工作。...
【技术特征摘要】
1.道机器人的遍历路径规划方法，所述的管道机器人包括车架，所述车架上设置了两个驱动轮和与所述的驱动轮连接两个驱动轮电机、一个支撑轮，安装在前方的前视障碍物检测传感器，安装在左侧的侧视障碍物检测传感器，安装在所述的车架底部的台阶检测传感器，以及提供电源的可充电电池，进行集中控制的处理器，所述的驱动轮电机、前视障碍物检测传感器、侧视障碍物检测传感器和台阶检测传感器与处理器连接，所述的处理器通过分别设置两个所述的驱动轮的速度和方向来实现所述的管道机器人的自由运动，并且可以检测前方和侧面的障碍物距离，所述的前视障碍物检测传感器和侧视障碍物检测传感器设置为超声波测距传感器，也可以设置为红外线测距传感器，其特征在于:在所述的管道机器人设置特征信号识别装置，所述的特征信号识别装置与所述的处理器连接，用于识别设置在起点的特征信号；所述的遍历路径规划方法，通过以下步骤实现所述的管道机器人在管道内的遍历过程: (1)、所述的管道机器人被放置在起始位置，左侧贴着管道壁，所述的处理器开启所述的驱动轮电机开始行走； (2)、当所述的管道机器人处在管道的平直区域的时候，依靠所述的侧视障碍物检测传感器与所述的管道壁保持一定距离，保持前进； (3)、当所述的管道机器人处在管道的拐弯区域的时候，所述的侧视障碍物检测传感器不能检测到所述的管道壁，所述的管道机器人向左旋转直到所述的侧视障碍物检测传感器重新检测到所述的管道壁，然后继续前进； (4)、当所述的管道机器人处在管道的底部区域的时候，如果所述的前视障碍物检测传感器检测到所述的管道壁，向右方向旋转，直到所述的前视障碍物检测传感器不能检测到所述的管道壁，然后继续前进； (5)、当所述的管道机器人处在管道的垂直下沉区域的时候，如果所述的台阶检测传感器输出有效信号，后退并向右方向旋转一定角度，然后继续前进； (6)、在所述的起始位置放置特征信号； (7)、所述的管道机器人经过所述的特征信号，所述的特征信号识别装置输出有效信号给所述的处理器，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑜，程晓东，
申请(专利权)人：慈溪思达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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