[发明专利]一种工业巡检机器人路径规划方法及系统

说明书

本发明提出了一种工业巡检机器人路径规划方法及系统，其中所述方法，具体包括以下步骤：步骤一、根据实际环境利用栅格划分区域，构建工业机器人巡检时的虚拟地图模型；步骤二、根据巡检需求，标记工业机器人巡检时的起始地点和目的地点；步骤三、利用路径规划模型获取工业机器人的最优巡检路径；步骤四、根据制定的路径进行巡检。通过对工业机器人巡检路径的最优选取，可以在工业生产过程中极大的提高生产工作效率。

技术领域

本发明涉及一种工业巡检机器人路径规划方法及系统，特别是涉及智能路径规划技术领域。

背景技术

随着计算机技术以及嵌入式集成芯片的发展，大众生活与工业制造对自动化的生产水平需求也在日益提高。工业巡检机器人在巡检过程中，根据设定的起点与终点，使用一定的准则，使机器人从起点按照设定的规划路径运行从而到达终点。

现有技术中，在机器人的路径规划中，往往采用的迭代规划方法，容易让机器人陷入局部最优解，以及收敛速度慢等问题，从而导致在寻求最优路径的时候走很多弯路。

发明内容

发明目的：一个目的是提出一种工业巡检机器人路径规划方法及系统，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：第一方面，提出了一种工业巡检机器人路径规划方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一、根据实际环境利用栅格划分区域，构建工业机器人巡检时的虚拟地图模型；

步骤二、根据巡检需求，标记工业机器人巡检时的起始地点和目的地点；

步骤三、利用路径规划模型获取工业机器人的最优巡检路径；

步骤四、根据制定的路径进行巡检。

在第一方面的一些可实现方式中，将工业机器人实际工作环境划分为多个部分，并形成实际环境与构建的虚拟环境一一映射的关系。

构建二维平面坐标图，在映射过程中，利用1表示不可通行或具有障碍物的区域，0表示通行无障碍的自由区域，从而将划分出来的多个部分转化为数字量化的数值空间。

巡检过程中，工业机器人通过安装在自身头部的摄像机，对现场作业的情况进行图像数据的采集，并通过无线传输技术实时的将数据传输至后台服务器中进行运算处理。服务器中包括图像处理模型，用于对接收到的图像进行识别分类，并购根据输出的结果与正常作业下的图像进行比对，从而判断出当前作业下是否有故障产生。

在第一方面的一些可实现方式中，利用所述路径规划模型获取最优巡检路径的方式具体为：

步骤1、获取一条相对最优路径，并提高该路径上的信息素初始值；

步骤2、初始化相关参数，所述相关参数包括：迭代次数、信息素因子、启发函数因子；

步骤3、将用于进行搜索的蚂蚁编码后置于起点进行搜索；

步骤4、根据转移概率选择下一个节点；

步骤5、任意一个蚂蚁在完成搜索后，更新信息素；

步骤6、判断是否达到最大迭代次数，若判断结果为是，则保存并输出最优路径；反之，跳转至步骤4。

在第一方面的一些可实现方式中，所有蚂蚁在完成一次搜索后，通过挥发旧的信息素和添加每只蚂蚁储存的信息素对全局信息素进行更新，更新表达式为：

τ_ij(t+n)＝(1-ρ)*τ_ij(t)+Δτ_ij(t,t+n)