管道机器人的遍历路径规划方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103092206A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103092206103092206A(43)申请公布日2013.05.08(21)申请号201310060747.1(22)申请日2013.02.27(71)申请人慈溪思达电子科技有限公司地址315300浙江省宁波市慈溪市坎墩工业园区大盛路1号(72)发明人刘瑜程晓东(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称管道机器人的遍历路径规划方法(57)摘要公开一种管道机器人的遍历路径规划方法，所述的管道机器人包括车架，所述车架上设置了两个驱动轮和与所述的驱动轮连接两个驱动轮电机、一个支撑轮，安装在前方的前视障碍物检测传感器，安装在侧面的侧视障碍物检测传感器，安装在所述的车架底部的台阶检测传感器，以及进行集中控制的处理器，所述的处理器通过分别设置两个所述驱动轮的速度和方向来实现自由运动，并且可以检测前方和侧面的障碍物距离，在所述的管道机器人设置特征信号识别装置，所述的特征信号识别装置与所述的处理器连接，用于识别设置在起点的特征信号；所述的遍历路径规划方法根据管道的不同位置设计不同的策略，引导所述的管道机器人沿着管道壁行走从而实现管道内的遍历过程。CN103092206ACN103926ACN103092206A权利要求书1/2页1.管道机器人的遍历路径规划方法，所述的管道机器人包括车架，所述车架上设置了两个驱动轮和与所述的驱动轮连接两个驱动轮电机、一个支撑轮，安装在前方的前视障碍物检测传感器，安装在左侧的侧视障碍物检测传感器，安装在所述的车架底部的台阶检测传感器，以及提供电源的可充电电池，进行集中控制的处理器，所述的驱动轮电机、前视障碍物检测传感器、侧视障碍物检测传感器和台阶检测传感器与处理器连接，所述的处理器通过分别设置两个所述的驱动轮的速度和方向来实现所述的管道机器人的自由运动，并且可以检测前方和侧面的障碍物距离，所述的前视障碍物检测传感器和侧视障碍物检测传感器设置为超声波测距传感器，也可以设置为红外线测距传感器，其特征在于：在所述的管道机器人设置特征信号识别装置，所述的特征信号识别装置与所述的处理器连接，用于识别设置在起点的特征信号；所述的遍历路径规划方法，通过以下步骤实现所述的管道机器人在管道内的遍历过程：(1)、所述的管道机器人被放置在起始位置，左侧贴着管道壁，所述的处理器开启所述的驱动轮电机开始行走；(2)、当所述的管道机器人处在管道的平直区域的时候，依靠所述的侧视障碍物检测传感器与所述的管道壁保持一定距离，保持前进；(3)、当所述的管道机器人处在管道的拐弯区域的时候，所述的侧视障碍物检测传感器不能检测到所述的管道壁，所述的管道机器人向左旋转直到所述的侧视障碍物检测传感器重新检测到所述的管道壁，然后继续前进；(4)、当所述的管道机器人处在管道的底部区域的时候，如果所述的前视障碍物检测传感器检测到所述的管道壁，向右方向旋转，直到所述的前视障碍物检测传感器不能检测到所述的管道壁，然后继续前进；(5)、当所述的管道机器人处在管道的垂直下沉区域的时候，如果所述的台阶检测传感器输出有效信号，后退并向右方向旋转一定角度，然后继续前进；(6)、在所述的起始位置放置特征信号；(7)、所述的管道机器人经过所述的特征信号，所述的特征信号识别装置输出有效信号给所述的处理器，所述的处理器判定清洁工作结束，关闭所述的驱动轮电机，停止工作。2.根据权利要求1所述的管道机器人的遍历路径规划方法，其特征是：所述的侧视障碍物检测传感器可安装在所述的管道机器人的右侧，所述的遍历路径规划方法包括以下步骤：(1)、所述的管道机器人被放置在起始位置，右侧贴着管道壁，所述的处理器开启所述的驱动轮电机开始行走；(2)、当所述的管道机器人处在管道的平直区域的时候，依靠所述的侧视障碍物检测传感器与所述的管道壁保持一定距离，保持前进；(3)、当所述的管道机器人处在管道的拐弯区域的时候，所述的侧视障碍物检测传感器不能检测到所述的管道壁，所述的管道机器人向右旋转直到所述的侧视障碍物检测传感器重新检测到所述的管道壁，然后继续前进；(4)、当所述的管道机器人处在管道的底部区域的时候，如果所述的前视障碍物检测传感器检测到所述的管道壁，向左方向旋转，直到所述的前视障碍物检测传感器不能检测到所述的管道壁，然后继续前进；2CN103092206A权利要求书2/2页(5)、当所述的管道机器人处在管道的垂直下沉区域的时候，如果所述的台阶检测传感器输出有效信号，后退并向左方向旋转一定角度，然后继续前进；(6)、在所述的起始位置放置特征信号；(7)、所述的管道机器人经过所述的特征