一種基于工業級5G巡檢機器人路徑規劃方法與流程
一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法
技術領域
1.本發明涉及智能巡檢機器人技術領域，尤其是涉及一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法。
背景技術：
2.當今社會正逐步進入智能化時代，傳統工業生產問題發現依賴人工，無法做到提前發現，易發生生產故障，工業5g智能巡檢機器人既降低了人力消耗以及技術問題，又能通過既有的高可靠，低時延，高穩定性等特點準確地提供巡檢數據，讓巡檢機器人更加智能，成為當今社會比較可靠的一種巡檢方式。然而在實際應用中，巡檢機器人碰到障礙，會出現無法執行完畢全部路徑，成功回到充點電進行自動充電的問題，最終導致電量耗盡。
技術實現要素：
3.本發明的目的在于提供一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法。
4.為實現上述目的，本發明采用以下內容：
5.一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法，包括：以下步驟：
6.1)添加預設路徑，并在預設路徑的任意一側或兩側添設有預設輔助標記；
7.2)使巡檢機器人沿預設路徑進行，并判斷預設路徑上是否具有障礙物；
8.3)通過預設輔助標輔助改變巡檢機器人運行路徑，使巡檢機器人繞過障礙物，完成預設路徑。
9.優選的是，步驟1)中具體如下：
10.1.1)在預設路徑上添加若干個主節點和副節點，將主節點標記為 a1、a2、a3、、、an；將副節點標記為b1、b2、b3、、、bn。
11.優選的是，步驟3)中具體如下：
12.3.1)若主節點上無障礙物時，繼續沿主節點(a1、a2、a3、、、 an)方向依次進行環線運動。
13.3.2)若其中一主節點有障礙物時，判斷該主節點對應副節點是否可避開障礙，
14.3.3)若該對應的副節點無障礙，巡檢機器人選擇執行副節點的路徑進行繼續作業，重復執行以上處理，直至到達目標區域。
15.3.4)若副節點有障礙物，旋轉機器人，沿已執行過的路徑運動，直至到達起始點進行充電。
16.優選的是，步驟1)中具體如下1.1)添加預設路徑，并將預設路徑的兩側標記為禁行區域。
17.優選的是，步驟2)中的具體步驟如下：2.1)使巡檢機器人沿預設路徑進行，并在巡檢機器人上安裝距離傳感器，判斷預設路徑上是否具有障礙物。
18.優選的是，步驟3)中的具體步驟如下：3.1)若有障礙物，測量并獲取兩側禁行區域分別與障礙物的距離的中點，選取距離目標區域最短最優的中點為下一步的巡檢路徑，重
復執行以下處理，直至達到目標區域。
19.優選的是，主節點an一一對應于副節點bn，并使副節點bn連接于主節點an+1。
20.優選的是，1)將巡檢區域劃分為若干個區域，在劃分區域中設計若干條預設路徑，并在預設路徑的任一一側或兩側添設有預設輔助標記；
21.2)在巡檢機器人中搭載頻譜分析儀，使所述巡檢機器人在巡檢區域的場景過程中實時采集當前地點以及當前地點周側的信號強弱，進行存儲。
22.3)根據劃分區域中所有最后一次存儲地點以及該地點的信號強弱動態生成下一次該區域巡檢路徑的主副節點，取最弱信號為主節點，在距離所有節點距離大于設定閾值的區域內選取最弱信號為新的副節點，持續重復上述操作生其他副節點,直到所有副節點選取完成。本發明具有以下優點：
23.本技術通過設計一種路徑規劃方法，能夠有效的控制巡檢機器人避開車間內的障礙物，有效的適應車間等地方的雜亂環境，面對車間內障礙物多，隨時隨地移動的生產情況，有效的解決巡檢機器人返回充電或繼續尋路徑工作的共存問題。
附圖說明
24.下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。
25.圖1是本發明的一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法示意圖。
26.圖2是本發明的一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法得圖1邏輯結構示意圖。
27.圖3是本發明的一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法模塊示意圖。
28.圖4是本發明的一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法的邏輯模塊示意圖。
具體實施方式
29.為了更清楚地說明本發明，下面結合優選實施例對本發明做進一步的說明。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發明的保護范圍。
30.在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“前”、“后”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
31.在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“設置”應做廣義理解，例如，可以是固定相連、設置，也可以是可拆卸連接、設置，或一體地連接、設置。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
32.如圖1至4所示，一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法包括：以下步驟：
33.1)添加預設路徑，并在預設路徑的任意一側或兩側添設有預設輔助標記；
34.2)使巡檢機器人沿預設路徑進行，并判斷預設路徑上是否具有障礙物；
35.3)通過預設輔助標輔助改變巡檢機器人運行路徑，使巡檢機器人繞過障礙物，完成預設路徑。
36.值得一提的是，5g巡檢機器人可應用于工廠車間、小區、公共道路等方面，在其工作起始時，就需要設定一個工作路徑，即5g巡檢機器人的工作路徑通常為一個環線，亦或者是其他線型的路徑，這點相對于家庭用掃地機器人工作為平面的方式具有較大不同；
37.而在面對不同的場合時，所需要應對的技術問題不同：如在公共道路，5g巡檢機器人需要沿預設路徑工作時，會遇到多種臨時性障礙物，停放的汽車、交管部門的臨時性指示牌等等，會嚴重的干涉 5g巡檢機器人的預設工作路徑，基于此，本技術中的實施例2解決該場合5g巡檢機器人的問題。
38.在自動化裝配工廠的車間中，因為設備的裝配，調試等問題，會臨時性的占用額外空間，從而侵占預設路徑，其時長通常為半天到一天，此時該車間并不適合5g巡檢機器人強行工作，基于此，本技術的實施例1解決該場合5g巡檢機器人的問題。
39.而在小區內的5g巡檢機器人所遇到的行人較多，孩童老人等活動自由度較大，移動方向性無規律性，基于此，本技術的實施例3解決該場合5g巡檢機器人的問題。
40.進一步地，步驟1)中具體如下：
41.1.1)在預設路徑上添加若干個主節點和副節點，將主節點標記為 a1、a2、a3、、、an；將副節點標記為b1、b2、b3、、、bn。
42.進一步地，步驟3)中具體如下：
43.3.1)若主節點上無障礙物時，繼續沿主節點(a1、a2、a3、、、 an)方向依次進行環線運動。
44.3.2)若其中一主節點有障礙物時，判斷該主節點對應副節點是否可避開障礙，
45.3.3)若該對應的副節點無障礙，巡檢機器人選擇執行副節點的路徑進行繼續作業，重復執行以上處理，直至到達目標區域，
46.3.4)若副節點有障礙物，旋轉機器人，沿已執行過的路徑運動，直至到達起始點進行充電。
47.進一步地，步驟1)中具體如下
48.1.1)添加預設路徑，并將預設路徑的兩側標記為禁行區域。
49.進一步地，步驟2)中的具體步驟如下：
50.2.1)使巡檢機器人沿預設路徑進行，并在巡檢機器人上安裝距離傳感器，判斷預設路徑上是否具有障礙物。
51.進一步地，步驟3)中的具體步驟如下：
52.3.1)若有障礙物，測量并獲取兩側禁行區域分別與障礙物的距離的中點，選取距離目標區域最短最優的中點為下一步的巡檢路徑，重復執行以下處理，直至達到目標區域。
53.主節點an一一對應于副節點bn，并使副節點bn連接于主節點 an+1。
54.進一步的，1)將巡檢區域劃分為若干個區域，在劃分區域中設計若干條預設路徑，并在預設路徑的任一一側或兩側添設有預設輔助標記；
55.2)在巡檢機器人中搭載頻譜分析儀，使所述巡檢機器人在巡檢區域的場景過程中實時采集當前地點以及當前地點周側的信號強弱，進行存儲。
56.3)根據劃分區域中所有最后一次存儲地點以及該地點的信號強弱動態生成下一次該區域巡檢路徑的主副節點，取最弱信號為主節點，在距離所有節點距離大于設定閾值的區域內選取最弱信號為新的副節點，持續重復上述操作生其他副節點,直到所有副節點
選取完成。
57.實施例一：
58.圖1為本發明實施例一提供的工業5g巡檢機器人路徑規劃方法流程圖。
59.參照圖1，巡檢機器人路徑規劃方法，包括：
60.步驟s101，在車間內預設一個路徑，從目標區域的起點沿預設方向進行環線運動。
61.步驟s102，當預設方向存在障礙物時，通過選擇副節點路徑避開障礙物，并運行至目標區域的終點
62.步驟s103，當主副節點路徑均存在障礙物時，旋轉巡檢機器人，沿已執行的路徑原路返回目標點進行充電。
63.步驟s104，巡檢機器人從未完成預設路徑，返回充電時開始計時，間隔2小時之后，重新執行步驟s101。
64.如圖2所示，步驟s102還包括，重復執行以下處理，直至到達目標點進行充電：
65.判斷主節點是否存在障礙物，如果存在，則執行步驟s202，如果不存在，則繼續執行步驟s101，即繼續沿主節點路徑進行環線運動。
66.判斷副節點是否存在障礙物，如果存在，則執行步驟s204，直至到達目標點進行充電；如果不存在，則繼續執行預設路徑，直至到達目標點。
67.通過及時的將5g巡檢機器人沿路徑返回，不影響車間的裝配施工，并在返回后的指定時間內繼續巡檢，保證安全性等技術效果。
68.實施例二：
69.圖3為本發明實施例二提供的巡檢機器人路徑規劃的示意圖。
70.參照圖3，巡檢機器人路徑規劃，包括：
71.禁行模塊1，用于從目標區域的起點沿預設方向進行環線運動；
72.避障模塊2，用于當非禁行方向存在障礙物時，通過測量禁行邊緣與障礙物的距離，選擇兩者之間中點進行運動避開障礙物，并運行至目標區域的終點。
73.s1：根據交管部門的道路規定以及地圖的配合，設定預設路徑，并在預設路徑前進方向的左右兩側3米外設定為禁行區域；
74.s2：當巡檢機器人沿預設路行駛時，探測前方具有障礙物后，測量障礙物到兩邊禁行區域的距離，并計算兩段距離的中點與巡檢機器人的距離；
75.s3：選取較短距離執行下一步路徑；
76.通過持續選取較寬處作為下一步的通行地點，有效的保證了巡檢機器人的通行效果。
77.值得一提的是，當巡檢機器人遇到障礙物，且障礙物與禁行區域之間無法通行，巡檢機器人可設定兩種作業模式：1、直接返回初始點，并及時將運行路徑進行反饋，配合具體管理部門做出處理；
78.2、返回上一次步驟s2處理地點，選取較長距離執行下一步路徑，若仍然具有障礙物，返回初始點。
79.實施例三：
80.1)在小區的公共區域劃分為若干個區域，如草坪區、主干路區域、花園區域、近大門區域等等較為細碎的區域；
81.在劃分區域中設計若干條預設路徑，并在預設路徑的任一一側或兩側添設有預設輔助標記；
82.2)在巡檢機器人中搭載頻譜分析儀，使所述巡檢機器人在巡檢區域的場景過程中實時采集當前地點以及當前地點周側的信號強弱，進行存儲。能夠實時的獲得巡檢機器人周邊的物體運動情況；
83.3)根據劃分區域中所有最后一次存儲地點以及該地點的信號強弱動態生成下一次該區域巡檢路徑的主副節點，取最弱信號為主節點，在距離所有節點距離大于設定閾值的區域內選取最弱信號為新的副節點，持續重復上述操作生其他副節點，直到所有副節點選取完成。
84.5g巡檢機器人通過頻譜分析儀，不停地更新和選取新的路徑節點，能夠針對人等自由性較大的體具有良好的避讓效果，還能保證完成整個小區的巡檢目的。
85.顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。
技術特征：
1.一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：添加預設路徑，并在預設路徑的任意一側或兩側添設有預設輔助標記；步驟2：使巡檢機器人沿預設路徑進行，并判斷預設路徑上是否具有障礙物；步驟3：通過預設輔助標輔助改變巡檢機器人運行路徑，使巡檢機器人繞過障礙物，完成預設路徑。2.根據權利要求1所述的一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法，其特征在于，步驟1中具體如下：1.1在預設路徑上添加若干個主節點和副節點，將主節點標記為a1、a2、a3、、、an；將副節點標記為b1、b2、b3、、、bn。3.根據權利要求2所述的一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法，其特征在于，步驟3中具體如下：3.1若主節點上無障礙物時，繼續沿主節點a1、a2、a3、、、an方向依次進行環線運動；3.2若其中一主節點有障礙物時，判斷該主節點對應副節點是否可避開障礙；3.3若該對應的副節點無障礙，巡檢機器人選擇執行副節點的路徑進行繼續作業，重復執行以上處理，直至到達目標區域；3.4若副節點有障礙物，旋轉機器人，沿已執行過的路徑運動，直至到達起始點進行充電。4.根據權利要求1所述的一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法，其特征在于，步驟1中具體如下：1.1添加預設路徑，并將預設路徑的兩側標記為禁行區域。5.根據權利要求4所述的一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法，其特征在于，步驟2中的具體步驟如下：2.1使巡檢機器人沿預設路徑進行，并在巡檢機器人上安裝距離傳感器，判斷預設路徑上是否具有障礙物。6.根據權利要求5所述的一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法，其特征在于，步驟3中的具體步驟如下：3.1若有障礙物，測量并獲取兩側禁行區域分別與障礙物的距離的中點，選取距離目標區域最短的中點為下一步的巡檢路徑，重復執行以下處理，直至達到目標區域。7.根據權利要求2所述的一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法，其特征在于，主節點an一一對應于副節點bn，并使副節點bn連接于主節點an+1。8.根據權利要求1所述的一種基于工業級5g巡檢機器人路徑規劃方法，其特征在于，1)將巡檢區域劃分為若干個區域，在劃分區域中設計若干條預設路徑，并在預設路徑的任一一側或兩側添設有預設輔助標記；2)在巡檢機器人中搭載頻譜分析儀，使所述巡檢機器人在巡檢區域的場景過程中實時采集當前地點以及當前地點周側的信號強弱，進行存儲；3)根據劃分區域中所有最后一次存儲地點以及該地點的信號強弱動態生成下一次該區域巡檢路徑的主副節點，取最弱信號為主節點，在距離所有節點距離大于設定閾值的區域內選取最弱信號為新的副節點，持續重復上述操作生其他副節點,直到所有副節點選取完成。
技術總結
本發明公開了一種基于工業級5G巡檢機器人路徑規劃方法，包括以下步驟：1)添加預設路徑，并在預設路徑的任意一側或兩側添設有預設輔助標記；2)使巡檢機器人沿預設路徑進行，并判斷預設路徑上是否具有障礙物；3)通過預設輔助標輔助改變巡檢機器人運行路徑，使巡檢機器人繞過障礙物，完成預設路徑。完成預設路徑。完成預設路徑。
