一种基于工业级5G巡检机器人路径规划方法与流程
一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法
技术领域
1.本发明涉及智能巡检机器人技术领域，尤其是涉及一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法。
背景技术：
2.当今社会正逐步进入智能化时代，传统工业生产问题发现依赖人工，无法做到提前发现，易发生生产故障，工业5g智能巡检机器人既降低了人力消耗以及技术问题，又能通过既有的高可靠，低时延，高稳定性等特点准确地提供巡检数据，让巡检机器人更加智能，成为当今社会比较可靠的一种巡检方式。然而在实际应用中，巡检机器人碰到障碍，会出现无法执行完毕全部路径，成功回到充点电进行自动充电的问题，最终导致电量耗尽。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于提供一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法。
4.为实现上述目的，本发明采用以下内容：
5.一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法，包括：以下步骤：
6.1)添加预设路径，并在预设路径的任意一侧或两侧添设有预设辅助标记；
7.2)使巡检机器人沿预设路径进行，并判断预设路径上是否具有障碍物；
8.3)通过预设辅助标辅助改变巡检机器人运行路径，使巡检机器人绕过障碍物，完成预设路径。
9.优选的是，步骤1)中具体如下：
10.1.1)在预设路径上添加若干个主节点和副节点，将主节点标记为 a1、a2、a3、、、an；将副节点标记为b1、b2、b3、、、bn。
11.优选的是，步骤3)中具体如下：
12.3.1)若主节点上无障碍物时，继续沿主节点(a1、a2、a3、、、 an)方向依次进行环线运动。
13.3.2)若其中一主节点有障碍物时，判断该主节点对应副节点是否可避开障碍，
14.3.3)若该对应的副节点无障碍，巡检机器人选择执行副节点的路径进行继续作业，重复执行以上处理，直至到达目标区域。
15.3.4)若副节点有障碍物，旋转机器人，沿已执行过的路径运动，直至到达起始点进行充电。
16.优选的是，步骤1)中具体如下1.1)添加预设路径，并将预设路径的两侧标记为禁行区域。
17.优选的是，步骤2)中的具体步骤如下：2.1)使巡检机器人沿预设路径进行，并在巡检机器人上安装距离传感器，判断预设路径上是否具有障碍物。
18.优选的是，步骤3)中的具体步骤如下：3.1)若有障碍物，测量并获取两侧禁行区域分别与障碍物的距离的中点，选取距离目标区域最短最优的中点为下一步的巡检路径，重
复执行以下处理，直至达到目标区域。
19.优选的是，主节点an一一对应于副节点bn，并使副节点bn连接于主节点an+1。
20.优选的是，1)将巡检区域划分为若干个区域，在划分区域中设计若干条预设路径，并在预设路径的任一一侧或两侧添设有预设辅助标记；
21.2)在巡检机器人中搭载频谱分析仪，使所述巡检机器人在巡检区域的场景过程中实时采集当前地点以及当前地点周侧的信号强弱，进行存储。
22.3)根据划分区域中所有最后一次存储地点以及该地点的信号强弱动态生成下一次该区域巡检路径的主副节点，取最弱信号为主节点，在距离所有节点距离大于设定阈值的区域内选取最弱信号为新的副节点，持续重复上述操作生其他副节点,直到所有副节点选取完成。本发明具有以下优点：
23.本技术通过设计一种路径规划方法，能够有效的控制巡检机器人避开车间内的障碍物，有效的适应车间等地方的杂乱环境，面对车间内障碍物多，随时随地移动的生产情况，有效的解决巡检机器人返回充电或继续寻路径工作的共存问题。
附图说明
24.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
25.图1是本发明的一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法示意图。
26.图2是本发明的一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法得图1逻辑结构示意图。
27.图3是本发明的一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法模块示意图。
28.图4是本发明的一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法的逻辑模块示意图。
具体实施方式
29.为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.如图1至4所示，一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法包括：以下步骤：
33.1)添加预设路径，并在预设路径的任意一侧或两侧添设有预设辅助标记；
34.2)使巡检机器人沿预设路径进行，并判断预设路径上是否具有障碍物；
35.3)通过预设辅助标辅助改变巡检机器人运行路径，使巡检机器人绕过障碍物，完成预设路径。
36.值得一提的是，5g巡检机器人可应用于工厂车间、小区、公共道路等方面，在其工作起始时，就需要设定一个工作路径，即5g巡检机器人的工作路径通常为一个环线，亦或者是其他线型的路径，这点相对于家庭用扫地机器人工作为平面的方式具有较大不同；
37.而在面对不同的场合时，所需要应对的技术问题不同：如在公共道路，5g巡检机器人需要沿预设路径工作时，会遇到多种临时性障碍物，停放的汽车、交管部门的临时性指示牌等等，会严重的干涉 5g巡检机器人的预设工作路径，基于此，本技术中的实施例2解决该场合5g巡检机器人的问题。
38.在自动化装配工厂的车间中，因为设备的装配，调试等问题，会临时性的占用额外空间，从而侵占预设路径，其时长通常为半天到一天，此时该车间并不适合5g巡检机器人强行工作，基于此，本技术的实施例1解决该场合5g巡检机器人的问题。
39.而在小区内的5g巡检机器人所遇到的行人较多，孩童老人等活动自由度较大，移动方向性无规律性，基于此，本技术的实施例3解决该场合5g巡检机器人的问题。
40.进一步地，步骤1)中具体如下：
41.1.1)在预设路径上添加若干个主节点和副节点，将主节点标记为 a1、a2、a3、、、an；将副节点标记为b1、b2、b3、、、bn。
42.进一步地，步骤3)中具体如下：
43.3.1)若主节点上无障碍物时，继续沿主节点(a1、a2、a3、、、 an)方向依次进行环线运动。
44.3.2)若其中一主节点有障碍物时，判断该主节点对应副节点是否可避开障碍，
45.3.3)若该对应的副节点无障碍，巡检机器人选择执行副节点的路径进行继续作业，重复执行以上处理，直至到达目标区域，
46.3.4)若副节点有障碍物，旋转机器人，沿已执行过的路径运动，直至到达起始点进行充电。
47.进一步地，步骤1)中具体如下
48.1.1)添加预设路径，并将预设路径的两侧标记为禁行区域。
49.进一步地，步骤2)中的具体步骤如下：
50.2.1)使巡检机器人沿预设路径进行，并在巡检机器人上安装距离传感器，判断预设路径上是否具有障碍物。
51.进一步地，步骤3)中的具体步骤如下：
52.3.1)若有障碍物，测量并获取两侧禁行区域分别与障碍物的距离的中点，选取距离目标区域最短最优的中点为下一步的巡检路径，重复执行以下处理，直至达到目标区域。
53.主节点an一一对应于副节点bn，并使副节点bn连接于主节点 an+1。
54.进一步的，1)将巡检区域划分为若干个区域，在划分区域中设计若干条预设路径，并在预设路径的任一一侧或两侧添设有预设辅助标记；
55.2)在巡检机器人中搭载频谱分析仪，使所述巡检机器人在巡检区域的场景过程中实时采集当前地点以及当前地点周侧的信号强弱，进行存储。
56.3)根据划分区域中所有最后一次存储地点以及该地点的信号强弱动态生成下一次该区域巡检路径的主副节点，取最弱信号为主节点，在距离所有节点距离大于设定阈值的区域内选取最弱信号为新的副节点，持续重复上述操作生其他副节点,直到所有副节点
选取完成。
57.实施例一：
58.图1为本发明实施例一提供的工业5g巡检机器人路径规划方法流程图。
59.参照图1，巡检机器人路径规划方法，包括：
60.步骤s101，在车间内预设一个路径，从目标区域的起点沿预设方向进行环线运动。
61.步骤s102，当预设方向存在障碍物时，通过选择副节点路径避开障碍物，并运行至目标区域的终点
62.步骤s103，当主副节点路径均存在障碍物时，旋转巡检机器人，沿已执行的路径原路返回目标点进行充电。
63.步骤s104，巡检机器人从未完成预设路径，返回充电时开始计时，间隔2小时之后，重新执行步骤s101。
64.如图2所示，步骤s102还包括，重复执行以下处理，直至到达目标点进行充电：
65.判断主节点是否存在障碍物，如果存在，则执行步骤s202，如果不存在，则继续执行步骤s101，即继续沿主节点路径进行环线运动。
66.判断副节点是否存在障碍物，如果存在，则执行步骤s204，直至到达目标点进行充电；如果不存在，则继续执行预设路径，直至到达目标点。
67.通过及时的将5g巡检机器人沿路径返回，不影响车间的装配施工，并在返回后的指定时间内继续巡检，保证安全性等技术效果。
68.实施例二：
69.图3为本发明实施例二提供的巡检机器人路径规划的示意图。
70.参照图3，巡检机器人路径规划，包括：
71.禁行模块1，用于从目标区域的起点沿预设方向进行环线运动；
72.避障模块2，用于当非禁行方向存在障碍物时，通过测量禁行边缘与障碍物的距离，选择两者之间中点进行运动避开障碍物，并运行至目标区域的终点。
73.s1：根据交管部门的道路规定以及地图的配合，设定预设路径，并在预设路径前进方向的左右两侧3米外设定为禁行区域；
74.s2：当巡检机器人沿预设路行驶时，探测前方具有障碍物后，测量障碍物到两边禁行区域的距离，并计算两段距离的中点与巡检机器人的距离；
75.s3：选取较短距离执行下一步路径；
76.通过持续选取较宽处作为下一步的通行地点，有效的保证了巡检机器人的通行效果。
77.值得一提的是，当巡检机器人遇到障碍物，且障碍物与禁行区域之间无法通行，巡检机器人可设定两种作业模式：1、直接返回初始点，并及时将运行路径进行反馈，配合具体管理部门做出处理；
78.2、返回上一次步骤s2处理地点，选取较长距离执行下一步路径，若仍然具有障碍物，返回初始点。
79.实施例三：
80.1)在小区的公共区域划分为若干个区域，如草坪区、主干路区域、花园区域、近大门区域等等较为细碎的区域；
81.在划分区域中设计若干条预设路径，并在预设路径的任一一侧或两侧添设有预设辅助标记；
82.2)在巡检机器人中搭载频谱分析仪，使所述巡检机器人在巡检区域的场景过程中实时采集当前地点以及当前地点周侧的信号强弱，进行存储。能够实时的获得巡检机器人周边的物体运动情况；
83.3)根据划分区域中所有最后一次存储地点以及该地点的信号强弱动态生成下一次该区域巡检路径的主副节点，取最弱信号为主节点，在距离所有节点距离大于设定阈值的区域内选取最弱信号为新的副节点，持续重复上述操作生其他副节点，直到所有副节点选取完成。
84.5g巡检机器人通过频谱分析仪，不停地更新和选取新的路径节点，能够针对人等自由性较大的体具有良好的避让效果，还能保证完成整个小区的巡检目的。
85.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
技术特征：
1.一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：添加预设路径，并在预设路径的任意一侧或两侧添设有预设辅助标记；步骤2：使巡检机器人沿预设路径进行，并判断预设路径上是否具有障碍物；步骤3：通过预设辅助标辅助改变巡检机器人运行路径，使巡检机器人绕过障碍物，完成预设路径。2.根据权利要求1所述的一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法，其特征在于，步骤1中具体如下：1.1在预设路径上添加若干个主节点和副节点，将主节点标记为a1、a2、a3、、、an；将副节点标记为b1、b2、b3、、、bn。3.根据权利要求2所述的一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法，其特征在于，步骤3中具体如下：3.1若主节点上无障碍物时，继续沿主节点a1、a2、a3、、、an方向依次进行环线运动；3.2若其中一主节点有障碍物时，判断该主节点对应副节点是否可避开障碍；3.3若该对应的副节点无障碍，巡检机器人选择执行副节点的路径进行继续作业，重复执行以上处理，直至到达目标区域；3.4若副节点有障碍物，旋转机器人，沿已执行过的路径运动，直至到达起始点进行充电。4.根据权利要求1所述的一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法，其特征在于，步骤1中具体如下：1.1添加预设路径，并将预设路径的两侧标记为禁行区域。5.根据权利要求4所述的一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法，其特征在于，步骤2中的具体步骤如下：2.1使巡检机器人沿预设路径进行，并在巡检机器人上安装距离传感器，判断预设路径上是否具有障碍物。6.根据权利要求5所述的一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法，其特征在于，步骤3中的具体步骤如下：3.1若有障碍物，测量并获取两侧禁行区域分别与障碍物的距离的中点，选取距离目标区域最短的中点为下一步的巡检路径，重复执行以下处理，直至达到目标区域。7.根据权利要求2所述的一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法，其特征在于，主节点an一一对应于副节点bn，并使副节点bn连接于主节点an+1。8.根据权利要求1所述的一种基于工业级5g巡检机器人路径规划方法，其特征在于，1)将巡检区域划分为若干个区域，在划分区域中设计若干条预设路径，并在预设路径的任一一侧或两侧添设有预设辅助标记；2)在巡检机器人中搭载频谱分析仪，使所述巡检机器人在巡检区域的场景过程中实时采集当前地点以及当前地点周侧的信号强弱，进行存储；3)根据划分区域中所有最后一次存储地点以及该地点的信号强弱动态生成下一次该区域巡检路径的主副节点，取最弱信号为主节点，在距离所有节点距离大于设定阈值的区域内选取最弱信号为新的副节点，持续重复上述操作生其他副节点,直到所有副节点选取完成。
技术总结
本发明公开了一种基于工业级5G巡检机器人路径规划方法，包括以下步骤：1)添加预设路径，并在预设路径的任意一侧或两侧添设有预设辅助标记；2)使巡检机器人沿预设路径进行，并判断预设路径上是否具有障碍物；3)通过预设辅助标辅助改变巡检机器人运行路径，使巡检机器人绕过障碍物，完成预设路径。完成预设路径。完成预设路径。
