[发明专利]基于激光点云模型的巡检机器人自动航线预置规划方法

说明书

本发明提供了基于激光点云模型的巡检机器人自动航线预置规划方法，所述方法包括有,获取激光点云模型，确定作业区域，根据所述作业区域的等高线确定作业区域所述地形，根据激光点云模型中所需检测的设备设施的坐标与位置，搜索可行路线，根据机器人所处初始位置在可行路线中挑选其距离所需检测的设备设施的坐标与位置之间的最短可行路线作为行进路线，根据所需检测设备设施的坐标与高度调整机器人的相机拍摄角度和变焦倍数。本发明通过巡检激光点云模型场景内的三维模型，实现机器人航线的自由规划和校准，并实现机器人相机拍摄角度和变焦倍数的规划预置与拍摄效果校验，最终达到提高航线预置规划效率和提升巡检效果的目的。

技术领域

本发明主要涉及巡检机器人的技术领域，具体涉及基于激光点云模型的巡检机器人自动航线预置规划方法。

背景技术

巡线机器人是以移动机器人作为载体，以可见光摄像机、红外热成像仪、其它检测仪器作为载荷系统，用于后台巡检作业管理与分析诊断。

根据申请号为CN201811146423.9的专利文献所提供的扫地机器人路线规划方法、装置及扫地机器人可知，该方法包括获取扫地机器人的初始位置；从多条边缘清扫线中选取与所述初始位置距离最近的边缘清扫线，作为起始清扫线；为所述扫地机器人规划起始于所述初始位置，且终止于所述起始清扫线的扫前行径路线。本发明实施例提供的扫地机器人路线规划方法、装置及扫地机器人能够实现减少扫地机器人清扫行径路程，以提高扫地机器人的工作效率的目的。

但传统巡检机器人在现场实际作业过程中采取激光雷达扫描生成二维地图，再由人工生成机器人航行路线的方式，而且预置机器人相机（可见光和红外）拍摄角度的工作是由人工现场完成，存在效率低、呈现效果差等问题。

发明内容

本发明主要提供了基于激光点云模型的巡检机器人自动航线预置规划方法用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

基于激光点云模型的巡检机器人自动航线预置规划方法，所述方法包括有,

S1.获取激光点云模型，根据激光点云模型获得作业边界线，作业边界线首尾相连闭合形成作业区域；

S2.根据所述作业区域的等高线高度数值以及分布情况确定作业区域所属地形；

S3.根据激光点云模型中所需检测的设备设施的坐标与位置，在所属不同地形的作业区域内搜索可行路线，所述可行路线包括直线路径和拐点；

S4.获取机器人坐标与位置作为初始位置，根据机器人所处初始位置在可行路线中挑选其距离所需检测的设备设施的坐标与位置之间的最短可行路线作为行进路线；

S5.获取三维激光点云模型中所需检测设备设施的坐标与高度，根据所需检测设备设施的坐标与高度调整机器人的相机拍摄角度和变焦倍数，规划预置与拍摄效果校验。

进一步的，确定S5中相机拍摄成图的分辨率，确定机器人是否需要停靠。

进一步的，获取激光点云模型，根据激光点云模型获得作业边界线，作业边界线首尾相连闭合形成作业区域，包括以下步骤：

S11.根据所获取的激光点云模型，获取由立方体堆叠而来的简单模型；

S12.根据相邻立方体之间所形成的落差判断是否为作业边界线，若相邻立方体之间所形成的落差高于0.5m则为作业边界线，若相邻立方体之间所形成的落差低于0.5m则不为作业边界线；

S13.若所有作业边界线均收尾相连形成闭合的图形，则作业区域绘制工作结束。

进一步的，根据所述作业区域的等高线高度数值以及分布情况确定作业区域所属地形，所述地形包括山地、丘陵以及平原。

进一步的，所述S3中的拐点分为可旋转拐点和不可旋转拐点，当拐点上相邻两个直线路径之间的夹角大于预设角度为可旋转拐点，当拐点上相邻两个直线路径之间的夹角小于预设角度为不可旋转拐点。