[发明专利]一种基于激光轨道的变电站巡检机器人导航方法

权利要求书

1.一种基于激光轨道的变电站巡检机器人导航方法，其特征在于步骤包括：

1)预先为巡检机器人设计巡检轨迹，所述巡检轨迹由多条直线轨迹和用于连接相邻直线轨迹的弯道轨迹组成，确定直线轨迹上巡检位置的偏移量，在直线轨迹的巡检方向结束端延长线上布置用于激光测距的目标挡板，在巡检机器人上布置激光测距仪；

2)当巡检机器人沿直线轨迹行进时，以巡检机器人的水平偏转角度作为闭环反馈量分别控制巡检机器人的左右两侧的驱动机构沿着直线轨迹行进，且通过激光测距仪及目标挡板检测巡检机器人在直线轨迹上的偏移量，如果该偏移量对应有巡检位置，则巡检机器人停下来对变电站设备进行监控，且在监控完毕后继续沿着直线轨迹行进；当沿着直线轨迹行进的偏移量为该直线轨迹的长度时，跳转执行步骤3)；

3)确定当前的直线轨迹沿巡检方向的弯道轨迹，以巡检机器人的水平偏转角度作为闭环反馈量分别控制巡检机器人的左右两侧的驱动机构沿着弯道轨迹行进，且在巡检机器人通过激光测距仪及目标挡板检测到巡检机器人进入新的直线轨迹上时，跳转执行步骤2)。

2.根据权利要求1所述的基于激光轨道的变电站巡检机器人导航方法，其特征在于，所述步骤1)中还包括在直线轨迹的巡检方向起始端两侧各布置一个激光接收器、结束端延长线两侧各布置一个激光发射器，直线轨迹同一侧的激光接收器和激光发射器形成一对激光对射报警器；所述步骤2)当巡检机器人沿直线轨迹行进时，如果直线轨迹某一侧的激光接收器信号被巡检机器人阻挡，则增大巡检机器人该侧驱动机构的速度、减少巡检机器人另一侧驱动机构的速度，使得巡检机器人保持在直线轨迹内行进。

3.根据权利要求2所述的基于激光轨道的变电站巡检机器人导航方法，其特征在于，所述步骤1)中以巡检机器人的水平偏转角度作为闭环反馈量分别控制巡检机器人的左右两侧的驱动机构沿着直线轨迹行进时，具体是指以巡检机器人的水平偏转角度作为闭环反馈量采用PID算法计算得到控制量，然后控制巡检机器人的左侧的驱动机构行进速度增加控制量、且控制巡检机器人的右侧的驱动机构行进速度减少控制量。

4.根据权利要求3所述的基于激光轨道的变电站巡检机器人导航方法，其特征在于，所述PID算法的函数表达式如式(1)所示；

uk=kp*ek+ki*Σi=0kei+kd*(ek-ek-1)---(1)]]>

式(1)中，u_k为PID算法在第k步输出的控制量，k_p为比例调节系数，k_i为积分调节系数，k_d为微分调节系数，e_i为巡检机器人在第i步的水平偏转角度，e_k为巡检机器人在第k步的水平偏转角度，e_k-1为巡检机器人在第k-1步的水平偏转角度。