本發(fā)明屬于巡檢機(jī)器人，尤其涉及一種巡檢機(jī)器人路徑動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,在生產(chǎn)和生活中可以看到越來(lái)越多的機(jī)器人身影。

2、變電站作為電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，對(duì)于電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有決定性的意義。變電站現(xiàn)場(chǎng)的巡檢工作在保證其安全運(yùn)行方面占據(jù)極其重要的地位。但變電站傳統(tǒng)的巡檢方式為人工巡檢，為解決人工巡檢效率低下、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、受天氣影響等問(wèn)題。變電站智能巡視系統(tǒng)及各種巡檢機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。

3、在變電站智能巡視系統(tǒng)給巡檢機(jī)器人下發(fā)巡檢任務(wù)時(shí)，會(huì)以被巡檢設(shè)備的維度下發(fā)巡檢任務(wù)的巡檢點(diǎn)信息，而巡檢機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)時(shí)的路徑應(yīng)結(jié)合巡檢點(diǎn)所在線路信息進(jìn)行路徑規(guī)劃，比如某設(shè)備的多個(gè)巡檢點(diǎn)在不同的線路段上，如果機(jī)械地按照變電站智能巡視系統(tǒng)下發(fā)的巡視點(diǎn)列表信息依次巡檢，會(huì)行走大量的冗余線路，甚至在線路上來(lái)回往復(fù)運(yùn)行，巡檢效率低下?，F(xiàn)有路徑規(guī)劃技術(shù)多考慮在巡檢點(diǎn)為最小單位尋找最優(yōu)路徑，計(jì)算效率較低，在復(fù)雜線路網(wǎng)絡(luò)下單純巡檢點(diǎn)間的最優(yōu)路徑并不能確認(rèn)為整體最優(yōu)路徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的，在于提供一種巡檢機(jī)器人路徑動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法、裝置及電子設(shè)備，以解決現(xiàn)有路徑規(guī)劃計(jì)算效率較低，在復(fù)雜線路網(wǎng)絡(luò)下單純巡檢點(diǎn)間的最優(yōu)路徑非整體最優(yōu)路徑的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種巡檢機(jī)器人路徑動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法，包括

4、步驟s100：對(duì)預(yù)配置的巡檢線路和巡檢點(diǎn)建模；

5、步驟s200：基于接收的巡檢任務(wù)，根據(jù)巡檢點(diǎn)序列，統(tǒng)一規(guī)劃計(jì)算出巡檢路徑上的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段，生成最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合；

6、步驟s300：根據(jù)所述最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合執(zhí)行巡檢任務(wù)。

7、根據(jù)一些實(shí)施例，所述對(duì)預(yù)配置的巡檢線路和巡檢點(diǎn)建模，具體為：在配置工具上根據(jù)巡檢點(diǎn)的需求和巡檢場(chǎng)地的路況信息完成巡檢整體線路規(guī)劃，將線路分解成線路段和線路端點(diǎn)，所有巡檢點(diǎn)配置在線路段上，在巡檢機(jī)器人數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)線路段、線路端點(diǎn)、巡檢點(diǎn)的建模，記錄線路段和線路端點(diǎn)信息及端點(diǎn)位置，記錄巡檢點(diǎn)與線路段的所屬關(guān)系及巡檢點(diǎn)位置。

8、根據(jù)一些實(shí)施例，所述步驟s200中根據(jù)所有巡檢點(diǎn)序列，統(tǒng)一規(guī)劃計(jì)算出巡檢路徑上的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段，生成最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合，具體包括：

9、步驟s201：遍歷巡檢點(diǎn)序列，巡檢點(diǎn)所在的線路線段為必經(jīng)線路段，相鄰的必經(jīng)線路段的連接點(diǎn)如果為二叉點(diǎn)，則合并為新的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段；

10、步驟s202：檢查步驟s201中生成的所有最長(zhǎng)必經(jīng)線路段的端點(diǎn)，如果必經(jīng)線路段的兩個(gè)端點(diǎn)均不為三叉及以上的線路端點(diǎn)或巡檢機(jī)器人原點(diǎn)，則從兩個(gè)端點(diǎn)向兩端延伸至任一三叉及以上的線路端點(diǎn)或巡檢機(jī)器人原點(diǎn)，比較兩個(gè)端點(diǎn)延伸的距離，距離短的一段延伸線段與此必經(jīng)線路段合并為新的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段；

11、步驟s203：基于步驟s201和步驟s202的結(jié)果，如果一條中間無(wú)三叉及以上線路端點(diǎn)的連續(xù)線路段兩端均存在必經(jīng)線路段，則計(jì)算該線路段上必經(jīng)線路段的總長(zhǎng)度，并與非必經(jīng)線路段的長(zhǎng)度進(jìn)行比較，若必經(jīng)線路段的長(zhǎng)度和大于非必經(jīng)線路段的長(zhǎng)度，則該連續(xù)線路段合并為新的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段。

12、根據(jù)一些實(shí)施例，所述步驟s300具體包括：

13、步驟s301：開(kāi)始巡檢時(shí)，巡檢機(jī)器人由當(dāng)前所在位置尋找最短路徑的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段端點(diǎn)，從當(dāng)前位置出發(fā)，沿最短路徑抵達(dá)該最長(zhǎng)必經(jīng)線路段端點(diǎn)開(kāi)始巡檢，直至完成本條最長(zhǎng)必經(jīng)線路段所有巡檢點(diǎn)的巡檢工作，并將本條最長(zhǎng)必經(jīng)線路段從必經(jīng)線路段集合中刪除；

14、步驟s302：檢查最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合，如為空，則本次巡檢任務(wù)結(jié)束；如不為空，則繼續(xù)從當(dāng)前位置開(kāi)始實(shí)施步驟s301巡檢工作，直至最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合為空，完成本次巡檢任務(wù)。

15、根據(jù)一些實(shí)施例，所述步驟s301中，在將本條最長(zhǎng)必經(jīng)線路段從必經(jīng)線路段集合中刪除后，還包括：檢查本條最長(zhǎng)必經(jīng)線路段的端點(diǎn)是否僅存在其他兩條最長(zhǎng)必經(jīng)線路段在該線路端點(diǎn)會(huì)合，如果是，則將所述兩條最長(zhǎng)必經(jīng)線路段合并為新的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段。

16、根據(jù)一些實(shí)施例，還包括：在巡檢機(jī)器人正在執(zhí)行巡檢任務(wù)時(shí)，即正在執(zhí)行中的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合不為空，巡檢機(jī)器人接收到了新的巡檢任務(wù)，則對(duì)新增巡檢任務(wù)執(zhí)行步驟s201、步驟s202、步驟s203，生成新的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合，并以新的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合執(zhí)行巡檢任務(wù)。

17、根據(jù)一些實(shí)施例，還包括：在巡檢機(jī)器人正在執(zhí)行巡檢任務(wù)時(shí)，即正在執(zhí)行中的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合不為空，巡檢機(jī)器人接收到了高優(yōu)先級(jí)的巡檢任務(wù)，則對(duì)高優(yōu)先級(jí)巡檢任務(wù)執(zhí)行步驟s201、步驟s202、步驟s203生成最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合，并優(yōu)先執(zhí)行高優(yōu)先級(jí)的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合，然后執(zhí)行低優(yōu)先級(jí)的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合。

18、根據(jù)一些實(shí)施例，所述步驟s301中開(kāi)始巡檢時(shí)，由巡檢機(jī)器人當(dāng)前所在位置尋找最短路徑的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段端點(diǎn)，具體為：以巡檢機(jī)器人當(dāng)前所在位置為基點(diǎn)，以廣度優(yōu)先在所有分支尋找最長(zhǎng)必經(jīng)線路段的端點(diǎn)，當(dāng)找到任一最長(zhǎng)必經(jīng)線路段的端點(diǎn)后，記錄最短路徑、最短路徑距離和端點(diǎn)信息，直至尋找到下一個(gè)更短路徑的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段的端點(diǎn)，更新最短路徑、最短路徑距離和端點(diǎn)信息，在進(jìn)行廣度優(yōu)先計(jì)算每個(gè)分支的路徑長(zhǎng)度時(shí)，如分支路徑長(zhǎng)度已大于記錄的最短路徑距離，則放棄該分支并繼續(xù)對(duì)下一分支查找，直至該端點(diǎn)所有分支查找完成。

19、根據(jù)一些實(shí)施例，所述最短路徑的計(jì)算考慮線路段距離和權(quán)重，其中所述權(quán)重以巡檢機(jī)器人在該路段行進(jìn)消耗的時(shí)間進(jìn)行配置。

20、根據(jù)一些實(shí)施例，所述巡檢機(jī)器人為輪式巡檢機(jī)器人或四足巡檢機(jī)器人。

21、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種巡檢機(jī)器人路徑動(dòng)態(tài)規(guī)劃裝置，包括：

22、建模組態(tài)模塊，用于對(duì)預(yù)配置的巡檢線路和巡檢點(diǎn)建模；

23、路徑計(jì)算規(guī)劃模塊，基于接收的巡檢任務(wù)，根據(jù)巡檢點(diǎn)序列計(jì)算生成最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合；

24、存儲(chǔ)單元模塊，用于存儲(chǔ)巡檢場(chǎng)地的線路段及預(yù)配置的巡檢點(diǎn)信息，并存儲(chǔ)路徑規(guī)劃計(jì)算模塊計(jì)算生成的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合；

25、巡檢任務(wù)執(zhí)行模塊，用于根據(jù)路徑規(guī)劃計(jì)算模塊計(jì)算生成的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合，由當(dāng)前所在位置尋找最短路徑的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段端點(diǎn)后出發(fā)，巡檢完成最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合，完成巡檢任務(wù)。

26、根據(jù)一些實(shí)施例，所述建模組態(tài)模塊，用于對(duì)預(yù)配置的巡檢線路和巡檢點(diǎn)建模，具體為：根據(jù)巡檢點(diǎn)的需求和巡檢場(chǎng)地的路況信息完成巡檢整體線路規(guī)劃，將線路分解成線路段和線路端點(diǎn)，所有巡檢點(diǎn)配置在線路段上，在巡檢機(jī)器人數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)線路段、線路端點(diǎn)、巡檢點(diǎn)的建模，記錄線路段和線路端點(diǎn)信息及端點(diǎn)位置，記錄巡檢點(diǎn)與線路段的所屬關(guān)系及巡檢點(diǎn)位置。

27、根據(jù)一些實(shí)施例，所述路徑計(jì)算規(guī)劃模塊，基于接收的巡檢任務(wù)，根據(jù)巡檢點(diǎn)序列計(jì)算生成最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合，具體為：

28、遍歷巡檢點(diǎn)序列，巡檢點(diǎn)所在的線路線段為必經(jīng)線路段，相鄰的必經(jīng)線路段的連接點(diǎn)如果為二叉點(diǎn)，則合并為新的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段；

29、檢查生成的所有最長(zhǎng)必經(jīng)線路段的端點(diǎn)，如果必經(jīng)線路段的兩個(gè)端點(diǎn)均不為三叉及以上的線路端點(diǎn)或巡檢機(jī)器人原點(diǎn)，則從兩個(gè)端點(diǎn)向兩端延伸至任一三叉及以上的線路端點(diǎn)或巡檢機(jī)器人原點(diǎn)，比較兩個(gè)端點(diǎn)延伸的距離，距離短的一段延伸線段與此必經(jīng)線路段合并為新的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段；

30、如果一條中間無(wú)三叉及以上線路端點(diǎn)的連續(xù)線路段兩端均存在必經(jīng)線路段，則計(jì)算該線路段上必經(jīng)線路段的總長(zhǎng)度，并與非必經(jīng)線路段的長(zhǎng)度進(jìn)行比較，若必經(jīng)線路段的長(zhǎng)度和大于非必經(jīng)線路段的長(zhǎng)度，則該連續(xù)線路段合并為新的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段。

31、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種電子設(shè)備，包括：

32、處理器；存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法中任一項(xiàng)所述的方法。

33、本發(fā)明的有益效果：通過(guò)以所有巡檢點(diǎn)統(tǒng)一規(guī)劃，計(jì)算出巡檢路徑上的最長(zhǎng)必經(jīng)線路段為最小巡檢執(zhí)行單位，生成最長(zhǎng)必經(jīng)線路段集合，并可根據(jù)任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)時(shí)尋找最優(yōu)路徑規(guī)劃的技術(shù)方案，有效解決復(fù)雜線路環(huán)境下巡檢機(jī)器人獲取最優(yōu)巡檢路徑問(wèn)題，并支持任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中動(dòng)態(tài)更新巡檢路徑，有效提高了巡檢效率。