本發(fā)明涉及石化設(shè)備，尤其涉及一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法、裝置、儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人及非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目前，在石油化工領(lǐng)域，儲(chǔ)油罐的清罐工藝主要以機(jī)械清罐為主，輔助以人工清洗，其存在清罐耗時(shí)長(zhǎng)、安全風(fēng)險(xiǎn)大以及清罐效果差等一系列等問(wèn)題，

2、在上述背景下，智能清洗機(jī)器人發(fā)展迅速。以原油儲(chǔ)罐為例，油品中的石蠟、瀝青等重質(zhì)成分及泥土、重金屬鹽類等雜質(zhì)會(huì)因比重差而自然沉降淤積在儲(chǔ)油罐底部，形成油泥，使儲(chǔ)油罐有效容量減少，影響儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)。利用智能清洗機(jī)器人的高壓射流以及強(qiáng)力抽吸功能可以安全、高效地清除罐內(nèi)油泥，可以有效保證人員安全，并降低人力成本。

3、但是，清洗機(jī)器人在儲(chǔ)罐內(nèi)移動(dòng)時(shí)，需要主動(dòng)躲避儲(chǔ)罐底部突出的陽(yáng)極塊、加熱盤(pán)管等構(gòu)件。由于儲(chǔ)罐屬于封閉金屬罐體，具有很強(qiáng)的電磁屏蔽性，無(wú)法對(duì)清洗機(jī)器人的定位結(jié)果的可靠性進(jìn)行有效驗(yàn)證，也導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)對(duì)清洗機(jī)器人在儲(chǔ)罐內(nèi)的位移控制。

4、針對(duì)上述問(wèn)題，目前業(yè)界暫未提出較佳的技術(shù)解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法、裝置、儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人及非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法對(duì)在儲(chǔ)罐空間中作業(yè)的儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人進(jìn)行精準(zhǔn)定位的缺陷。

2、本發(fā)明提供一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，所述方法包括：獲取與儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人待清洗的儲(chǔ)罐內(nèi)壁空間對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖；基于所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的第一定位模塊，獲取所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人所對(duì)應(yīng)的第一定位信息；獲取所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)投影方向的機(jī)器人投影信息，并基于所述儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖確定所述機(jī)器人投影信息所對(duì)應(yīng)的地圖投影區(qū)塊；根據(jù)所述第一定位信息和所述地圖投影區(qū)塊，確定所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位參數(shù)。

3、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，所述獲取與待儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人清洗的儲(chǔ)罐內(nèi)壁空間對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖，包括：基于深度相機(jī)，采集所述儲(chǔ)罐內(nèi)壁空間所對(duì)應(yīng)的內(nèi)壁深度信息；根據(jù)所采集的內(nèi)壁深度信息，構(gòu)建儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖。

4、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，所述根據(jù)所述第一定位信息和所述地圖投影區(qū)塊，確定所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位參數(shù)，包括：確定所述第一定位信息與所述地圖投影區(qū)塊之間的第一位置匹配度；在確定所述第一位置匹配度大于預(yù)設(shè)的第一匹配度閾值的情況下，根據(jù)所述第一定位信息確定所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位參數(shù)。

5、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，所述確定所述第一定位信息與所述地圖投影區(qū)塊之間的第一位置匹配度，包括：確定所述地圖投影區(qū)塊所對(duì)應(yīng)的投影位置特征點(diǎn)集合；所述儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖包括在所述儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖上均勻分布的位置特征點(diǎn)；基于預(yù)設(shè)的定位特征點(diǎn)匹配模型，確定所述第一定位信息所對(duì)應(yīng)的定位特征點(diǎn)集合；所述定位特征點(diǎn)匹配模型定義了所述儲(chǔ)罐內(nèi)壁空間中的定位信息與所述儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖上的位置特征點(diǎn)之間的匹配關(guān)系；根據(jù)所述投影位置特征點(diǎn)集合與所述定位特征點(diǎn)集合之間特征點(diǎn)交集，確定第一位置匹配度。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，在確定所述第一定位信息與所述地圖投影區(qū)塊之間的第一位置匹配度之后，所述方法還包括：基于儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的第二定位模塊，獲取所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人所對(duì)應(yīng)的第二定位信息；確定所述第二定位信息與所述地圖投影區(qū)塊之間的第二位置匹配度；在確定所述第一位置匹配度和所述第二位置匹配度均大于所述第一匹配度閾值的情況下，根據(jù)所述第一定位信息和所述第二定位信息確定所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位參數(shù)。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，所述第一定位模塊為視覺(jué)定位模塊，以及所述第二定位模塊為慣導(dǎo)定位模塊。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，在確定所述第二定位信息與所述地圖投影區(qū)塊之間的第二位置匹配度之后，所述方法還包括：在確定所述第一位置匹配度或所述第二位置匹配度小于所述第一匹配度閾值的情況下，根據(jù)所述第一位置匹配度和所述第二位置匹配度確定相應(yīng)的定位精度評(píng)級(jí)；所述定位精度評(píng)級(jí)定義了定位系統(tǒng)的定位精度的等級(jí)，所述定位系統(tǒng)包含所述第一定位模塊和所述第二定位模塊；當(dāng)所述定位精度評(píng)級(jí)為預(yù)設(shè)的第一定位精度評(píng)級(jí)時(shí)，重新調(diào)用所述第一定位模塊和所述第二定位模塊，以分別對(duì)所述第一定位信息和第二定位信息進(jìn)行更新；當(dāng)所述定位精度評(píng)級(jí)為預(yù)設(shè)的第二定位精度評(píng)級(jí)時(shí)，控制所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人移動(dòng)至預(yù)設(shè)的人孔開(kāi)口位置；其中，所述第一定位精度評(píng)級(jí)高于所述第二定位精度評(píng)級(jí)。

9、本發(fā)明還提供一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位裝置，所述裝置包括：地圖獲取單元，用于獲取與待儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人清洗的儲(chǔ)罐內(nèi)壁空間對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖；定位獲取單元，用于基于第一定位模塊，確定所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人所對(duì)應(yīng)的第一定位信息；地圖投影單元，用于獲取所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)投影方向的機(jī)器人投影信息，并基于所述儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖確定所述機(jī)器人投影信息所對(duì)應(yīng)的地圖投影區(qū)塊；定位確定單元，用于根據(jù)所述第一定位信息和所述地圖投影區(qū)塊，確定所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位參數(shù)。

10、本發(fā)明還提供一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法。

11、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法。

12、本發(fā)明提供的一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法及儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人，通過(guò)獲取儲(chǔ)罐內(nèi)壁空間的儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖，采集儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的定位信息，并確定儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人針對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖的地圖投影區(qū)塊，綜合定位信息和地圖投影區(qū)塊來(lái)確定儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位參數(shù)。由此，將儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人相對(duì)于儲(chǔ)罐內(nèi)壁建模地圖在預(yù)設(shè)投影方向上的地圖投影區(qū)塊，與基于定位模塊所確定的定位信息進(jìn)行融合，能夠?qū)Χㄎ恍畔⒌倪M(jìn)行有效驗(yàn)證和校準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人在儲(chǔ)罐內(nèi)壁中的自主高精度定位，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人在儲(chǔ)罐空間內(nèi)的移動(dòng)作業(yè)進(jìn)行精準(zhǔn)位移控制。

技術(shù)特征：

1.一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，其特征在于，所述獲取與待儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人清洗的儲(chǔ)罐內(nèi)壁空間對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一定位信息和所述地圖投影區(qū)塊，確定所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位參數(shù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，其特征在于，所述確定所述第一定位信息與所述地圖投影區(qū)塊之間的第一位置匹配度，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，其特征在于，在確定所述第一定位信息與所述地圖投影區(qū)塊之間的第一位置匹配度之后，所述方法還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人，其特征在于，所述第一定位模塊為視覺(jué)定位模塊，以及所述第二定位模塊為慣導(dǎo)定位模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法，其特征在于，在確定所述第二定位信息與所述地圖投影區(qū)塊之間的第二位置匹配度之后，所述方法還包括：

8.一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位裝置，其特征在于，所述裝置包括：

9.一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法。

10.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法及儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人，其中，儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位方法包括：獲取與儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人待清洗的儲(chǔ)罐內(nèi)壁空間對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖；基于儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的第一定位模塊，獲取儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人所對(duì)應(yīng)的第一定位信息；獲取儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)投影方向的機(jī)器人投影信息，并基于儲(chǔ)罐內(nèi)部地圖確定機(jī)器人投影信息所對(duì)應(yīng)的地圖投影區(qū)塊；根據(jù)第一定位信息和地圖投影區(qū)塊，確定儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位參數(shù)。由此，基于建模地圖的投影信息，能夠?qū)τ啥ㄎ荒K所確定的定位信息的進(jìn)行有效驗(yàn)證和校準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人在儲(chǔ)罐內(nèi)壁中的自主高精度定位。

技術(shù)研發(fā)人員：王曉霖,董杰,李明,王佳楠,王勇,甕子文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19