[发明专利]基于拓扑点分类的巡检机器人全局路径规划方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于拓扑点分类的巡检机器人全局路径规划方法及系统，考虑到变电站内机器人巡检路径均为直线路径，设备区外机器人停靠点较少，而设备区内机器人停靠点则均在同一直线路径上，基于这一特性而设计的全局路径规划方法，可有效降低路径规划计算和存储消耗，满足机器人根据特殊巡检任务在线规划机器人行驶路径的需求；通过停靠点的拓扑点据所属路径进行分类合并，建立对应拓扑点的有向图数据结构，之后在路径规划时则仅将机器人当前位置与目标位置拓扑点插入该有向图数据结构，可显著降低参与计算的拓扑点数量，提高了路径规划的计算效率并降低对存储空间的消耗。

主权项

一种基于拓扑点分类的巡检机器人全局路径规划方法，其特征是：包括以下步骤：(1)在机器人运行路线上建立拓扑点；(2)对所有拓扑点按路径分类，得到不同的拓扑点集合，并将每个集合中包含的所有拓扑点合并形成一个合并点；(3)基于上述步骤建立以每条路径起点、终点和合并点为节点的有向图数据结构，确定拓扑点之间的弧长；(4)当需要进行最短路径规划时，依据巡检任务给定的机器人当前位置和目标点位置，并寻找有向图中对应的拓扑点，并判断两个拓扑点所属集合；(5)如果机器人当前位置和目标点位置所对应拓扑点属于同一拓扑点集，则表示机器人当前位置和目标点属于同一路径，此时无需执行复杂的路径规划算法，直接判定这两点的相对位置关系，并输出至巡检机器人执行；否则，执行步骤(6)；(6)根据步骤(4)确定机器人当前位置和目标点距各自所属路径起点与终点间距离，更新该路径上合并点与路径起点和终点之间弧的权值；(7)计算巡检机器人当前点与目标点之间的最短路径，并输出至机器人执行。