[发明专利]一种清障巡检机器人及其清障方法

权利要求书

1.一种清障巡检机器人的清障方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：通信装置接收巡检任务并将巡检任务通过控制装置传送给导航装置，导航装置根据巡检任务生成移动路线，驱动装置在控制装置的指令下根据移动路线将移动基座驱动至巡检区域；

S2：检测机械手夹紧在高压输电线上，并随着移动基座对高压输电线进行巡检，且将巡检过程中采集到的高压输电线上的图像传送至通信装置，当遇到障碍物时，通信装置接收到障碍物信息后通过控制装置暂停该巡检机器人；

S3：清障机械手按照步骤c1至步骤c4对障碍物进行清障作业；

S4：完成后继续启动该巡检机器人；

步骤c1，对高压输电线上的图像进行特征提取，提取其中高压输电线边缘的坐标e(x,y)，以及其中障碍物的坐标f(x,y)；

步骤c2，查找图像坐标系至清障巡检机器人所属工作坐标系的转移矩阵M，将高压输电线边缘的坐标e(x,y)转换至清障巡检机器人所属工作坐标系得到工作坐标系下，得到高压输电线边缘位置E(x,y,z)＝M×e(x,y)；将障碍物的坐标f(x,y)转换至清障巡检机器人所属工作坐标系得到工作坐标系下，得到障碍物位置F(x,y,z)＝M×f(x,y)；

步骤c3，根据高压输电线边缘位置E(x,y,z)与预设范围E′(x,y,z)之间的偏移量驱动检测机械手，使检测机械手相对高压输电线旋转，以使得高压输电线边缘位置E(x,y,z)恢复至预设范围E′(x,y,z)内；

步骤c4，标记各障碍物位置F(x,y,z)所形成的障碍物位置范围为A；标记各高压输电线边缘位置E(x,y,z)所形成的输电线位置范围为B；对两个位置范围进行开运算得到第一位置范围在对第一位置范围P₁进行闭运算得到第二位置范围筛选第二位置范围P₂中距离输电线位置范围B最近的障碍物位置为待清障位置F′(x,y,z)；根据驱动清障机械手移动至待清障位置F′(x,y,z)，对障碍物进行清障作业；

其中，图像坐标系至清障巡检机器人所属工作坐标系的转移矩阵M通过预先训练获得，其训练过程如下：

获取图像坐标系中一个像素点的坐标(a,b)，获取其对应至清障巡检机器人所属工作坐标系内的坐标为(a′,b′,c′)，计算两坐标之间的转移系数为m；

重复上述步骤直至获得上述图像坐标系中全部像素点所分别对应的各转移系数，将各转移系数联立为矩阵，获得转移矩阵M。

2.根据权利要求1所述的一种清障巡检机器人的清障方法，其特征在于：步骤S3中的清障作业包括对障碍物的剪切、移除和清除中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种清障巡检机器人的清障方法，其特征在于：步骤c1中，对高压输电线上的图像进行特征提取的具体步骤如下：

第一步，对高压输电线上的图像进行滤波，并对滤波后的图像中的每一个像素点p(x,y)构建其提取矩阵

第二步，对提取矩阵H中的各点按照|L_xxL_xy-L_xyL_xy|L_xy筛选出敏感点P(x,y)；

第三步，比较各敏感点与滤波后的图像中与其相邻的各像素点的像素值，筛选出像素值变化超过预设值的敏感点为障碍物的像素点，其像素坐标记为坐标f(x,y)；筛选出像素值变化在预设范围之内的敏感点为高压输电线边缘的像素点，其坐标记为e(x,y)。