本發明(ming)涉及一種配電(dian)房機器(qi)人智能巡視方法及系統，屬于機器(qi)人巡視領域。

背景技術：

1、巡(xun)(xun)檢機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)是(shi)指能夠自主(zhu)執行巡(xun)(xun)視(shi)和檢查任務的機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)系統(tong)，配備各(ge)種傳感器(qi)和攝像頭(tou)，能夠收集環境數據并進行分析，以檢測(ce)可能存(cun)在(zai)的問(wen)題(ti)或異常情(qing)況。巡(xun)(xun)檢機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)在(zai)工業設施、建筑物、公共設施等領域廣泛應用(yong)，能夠提高巡(xun)(xun)檢效率和精確度，減少人(ren)(ren)(ren)為(wei)巡(xun)(xun)檢的成本和風險。但現(xian)有的機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系統(tong)通常是(shi)僅依靠(kao)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)將現(xian)場的環境信息的視(shi)頻信息發送給遠(yuan)程端(duan)，遠(yuan)程端(duan)根據該視(shi)頻信息生成控(kong)(kong)(kong)制(zhi)指令來對機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)進行控(kong)(kong)(kong)制(zhi)來執行相應的任務。由于遠(yuan)程端(duan)站在(zai)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)角度進行命令，因(yin)此經常會出現(xian)人(ren)(ren)(ren)機(ji)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)失(shi)調的問(wen)題(ti)。

2、公開(kai)號為(wei)cn113618731a的專利《機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)控(kong)(kong)制系統》公開(kai)了：機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)、遠程(cheng)操(cao)(cao)控(kong)(kong)設(she)備；機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)包括機(ji)(ji)(ji)械臂、編碼器(qi)(qi)以(yi)及(ji)腕力(li)(li)傳感器(qi)(qi)，遠程(cheng)操(cao)(cao)控(kong)(kong)設(she)備包括虛擬(ni)(ni)現實組件(jian)以(yi)及(ji)力(li)(li)反饋(kui)(kui)手(shou)(shou)柄；編碼器(qi)(qi)，用于獲取(qu)機(ji)(ji)(ji)械臂的關節狀(zhuang)態信息(xi)；虛擬(ni)(ni)現實組件(jian)，用于根(gen)據接(jie)收到(dao)的關節狀(zhuang)態信息(xi)以(yi)及(ji)預設(she)的機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)的三維模型生成并(bing)顯示(shi)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)的虛擬(ni)(ni)現實姿態圖像(xiang)；腕力(li)(li)傳感器(qi)(qi)，用于獲取(qu)機(ji)(ji)(ji)械臂的作(zuo)用力(li)(li)；機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)，用于將(jiang)作(zuo)用力(li)(li)發送至(zhi)遠程(cheng)操(cao)(cao)控(kong)(kong)設(she)備；遠程(cheng)操(cao)(cao)控(kong)(kong)設(she)備，用于根(gen)據作(zuo)用力(li)(li)設(she)置力(li)(li)反饋(kui)(kui)手(shou)(shou)柄的操(cao)(cao)控(kong)(kong)阻力(li)(li)，并(bing)將(jiang)基于力(li)(li)反饋(kui)(kui)手(shou)(shou)柄接(jie)收到(dao)的操(cao)(cao)作(zuo)指令發送至(zhi)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)，以(yi)使機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)進行(xing)相應的動作(zuo)。

技術實現思路

1、為了克服現有(you)技(ji)術中存在的問題，本發明設(she)計(ji)了一種(zhong)基(ji)于多傳感器融(rong)合的機(ji)器人(ren)定位方法及(ji)系統。

2、為了實現上述目的，本發明(ming)采(cai)用如下技(ji)術方案：

3、技術方案一

4、一(yi)種配電房(fang)機器(qi)人智能巡視系統，包(bao)括：

5、至少(shao)兩臺機器人充電(dian)樁(zhuang)，各所述機器人充電(dian)樁(zhuang)內置(zhi)多(duo)組uwb基站；所述uwb基站用于(yu)與第一uwb標(biao)(biao)簽(qian)、第二(er)uwb標(biao)(biao)簽(qian)通訊；第一uwb標(biao)(biao)簽(qian)、第二(er)uwb標(biao)(biao)簽(qian)用于(yu)獲(huo)取測距(ju)數(shu)據，并根(gen)據測距(ju)數(shu)據計算第一uwb標(biao)(biao)簽(qian)、第二(er)uwb標(biao)(biao)簽(qian)位置(zhi)；

6、巡(xun)檢機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)，所(suo)述巡(xun)檢機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)包括數(shu)(shu)據(ju)處(chu)(chu)理單元(yuan)、運(yun)動底盤、安裝在(zai)運(yun)動底盤上的多個定位傳感(gan)器(qi)和(he)沿豎直方向(xiang)移動的伸縮臂、安裝在(zai)伸縮臂末(mo)端上的攝像(xiang)裝置和(he)第一(yi)uwb標(biao)簽(qian)(qian)；所(suo)述數(shu)(shu)據(ju)處(chu)(chu)理單元(yuan)為ros主機(ji)(ji)(ji)(ji)；所(suo)述巡(xun)檢機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)用于融(rong)合多個定位傳感(gan)器(qi)數(shu)(shu)據(ju)和(he)第一(yi)uwb標(biao)簽(qian)(qian)位置獲取機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)位姿信(xin)息(xi)，通(tong)過攝像(xiang)裝置獲取巡(xun)視(shi)目標(biao)圖像(xiang)，并發(fa)送機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)位姿信(xin)息(xi)和(he)巡(xun)視(shi)目標(biao)圖像(xiang)至遙控器(qi)；以及根(gen)據(ju)遙控器(qi)下(xia)發(fa)的控制指令(ling)執(zhi)行動作，使巡(xun)檢機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)與佩戴人(ren)姿態(tai)相同(tong)；

7、遙控(kong)(kong)(kong)器(qi)(qi)，所述遙控(kong)(kong)(kong)器(qi)(qi)設(she)有控(kong)(kong)(kong)制單(dan)元、觸控(kong)(kong)(kong)屏、慣性測量(liang)(liang)單(dan)元、第二(er)uwb標簽；所述控(kong)(kong)(kong)制單(dan)元為(wei)ros節點；遙控(kong)(kong)(kong)器(qi)(qi)用于通過觸控(kong)(kong)(kong)屏顯示機器(qi)(qi)人(ren)位(wei)(wei)姿和巡(xun)視目標圖(tu)像，融合慣性測量(liang)(liang)單(dan)元數據(ju)和第二(er)uwb標簽位(wei)(wei)置獲取佩(pei)戴人(ren)位(wei)(wei)姿信(xin)息，并根據(ju)佩(pei)戴人(ren)位(wei)(wei)姿信(xin)息下(xia)發(fa)控(kong)(kong)(kong)制指令至巡(xun)檢(jian)機器(qi)(qi)人(ren)。

8、進一(yi)步地，所(suo)述遙控(kong)(kong)(kong)器(qi)還包括(kuo)麥克(ke)風，麥克(ke)風獲取用戶的(de)語音(yin)命令(ling)發送至ros節點；ros節點通過(guo)語音(yin)識別技(ji)術解析用戶的(de)命令(ling)，并將對應控(kong)(kong)(kong)制(zhi)指令(ling)發送到(dao)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)接口(kou)；機器(qi)人(ren)(ren)(ren)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)接口(kou)接收指令(ling)后，指導機器(qi)人(ren)(ren)(ren)執行動作(zuo)。

9、進一步(bu)地，還包括：觸(chu)(chu)控(kong)屏(ping)獲取用戶繪制(zhi)路徑(jing)(jing)(jing)的觸(chu)(chu)控(kong)信(xin)號發送(song)至ros節(jie)點；ros節(jie)點解析觸(chu)(chu)控(kong)信(xin)號，并將(jiang)路徑(jing)(jing)(jing)發送(song)給機(ji)器人控(kong)制(zhi)接口(kou)，機(ji)器人控(kong)制(zhi)接口(kou)指導機(ji)器人按路徑(jing)(jing)(jing)移動。

10、進一步地，還包括：第二uwb標(biao)(biao)簽接(jie)收來自(zi)第一uwb標(biao)(biao)簽的(de)標(biao)(biao)簽數(shu)據，并將標(biao)(biao)簽數(shu)據傳輸給ros節(jie)點；ros節(jie)點識(shi)別標(biao)(biao)簽數(shu)據并將對應(ying)動(dong)作命(ming)令發送至(zhi)機器(qi)人控制接(jie)口，機器(qi)人控制接(jie)口指(zhi)導機器(qi)人執行動(dong)作。

11、進(jin)一步(bu)地，所述多個(ge)定位(wei)傳感(gan)器(qi)包括激光雷達、慣性測量單元、深度相機和輪式里程計(ji)；

12、所述ros節點基(ji)于(yu)激光雷達(da)和慣性(xing)測量單元獲(huo)取的傳感器數(shu)(shu)據(ju)進(jin)行(xing)數(shu)(shu)據(ju)融(rong)合，得到(dao)第一(yi)位姿(zi)信(xin)息(xi)；基(ji)于(yu)uwb定位標簽和慣性(xing)測量單元獲(huo)取的傳感器數(shu)(shu)據(ju)進(jin)行(xing)數(shu)(shu)據(ju)融(rong)合，得到(dao)第二(er)位姿(zi)信(xin)息(xi)；對第一(yi)位姿(zi)信(xin)息(xi)和第二(er)位姿(zi)信(xin)息(xi)進(jin)行(xing)數(shu)(shu)據(ju)融(rong)合，得到(dao)機器人位姿(zi)信(xin)息(xi)。

13、技術方案二

14、一種配電(dian)房機器人智能(neng)巡視方法，包括如下(xia)步驟：

15、多個uwb基(ji)站分別與第(di)一uwb標簽(qian)、第(di)二uwb標簽(qian)通(tong)訊；第(di)一uwb標簽(qian)、第(di)二uwb標簽(qian)分別獲取測距(ju)(ju)數據，并根據測距(ju)(ju)數據計算第(di)一uwb標簽(qian)、第(di)二uwb標簽(qian)位置；所述uwb基(ji)站內置于機器人(ren)充(chong)電樁；

16、巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)融合多個定位(wei)傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)數據(ju)(ju)和(he)(he)第一uwb標簽(qian)位(wei)置(zhi)(zhi)獲取機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)位(wei)姿(zi)信息，通過攝像(xiang)(xiang)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)獲取巡(xun)視(shi)目(mu)標圖像(xiang)(xiang)，并發送機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)位(wei)姿(zi)信息和(he)(he)巡(xun)視(shi)目(mu)標圖像(xiang)(xiang)至遙控(kong)器(qi)(qi)(qi)；所述(shu)數據(ju)(ju)處(chu)理單元為(wei)ros主機(ji)；所述(shu)巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)包括(kuo)數據(ju)(ju)處(chu)理單元、運(yun)動底盤、安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)在運(yun)動底盤上(shang)的(de)多個定位(wei)傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)和(he)(he)沿(yan)豎直方向移(yi)動的(de)伸縮(suo)臂(bei)、安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)在伸縮(suo)臂(bei)末端上(shang)的(de)攝像(xiang)(xiang)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)和(he)(he)第一uwb標簽(qian)；

17、遙控器通過觸控屏顯(xian)示機器人位姿(zi)和(he)巡視目(mu)標圖像，融(rong)合(he)慣性測(ce)量單元數據(ju)和(he)第二(er)(er)uwb標簽(qian)位置獲取佩戴人位姿(zi)，并根據(ju)佩戴人位姿(zi)下發控制指令(ling)至巡檢機器人；所述遙控器設有控制單元、觸控屏、慣性測(ce)量單元、第二(er)(er)uwb標簽(qian)；所述控制單元為ros節點；

18、巡檢機器(qi)人根據控制(zhi)指(zhi)令(ling)執行動作。

19、進一步地，遙控器還包括麥(mai)克風，麥(mai)克風獲取用(yong)戶的語(yu)音(yin)命令發送至ros節點；

20、ros節點通過語(yu)音識別技術解析用(yong)戶的命令(ling)，并(bing)將對應控制(zhi)指(zhi)令(ling)發(fa)送到機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)控制(zhi)接口；機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)控制(zhi)接口接收指(zhi)令(ling)后，指(zhi)導機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)動作執(zhi)行(xing)動作。

21、進一步地，還包括：觸(chu)控屏獲取用戶繪制路徑的觸(chu)控信(xin)號(hao)發送(song)至ros節點(dian)(dian)；ros節點(dian)(dian)解(jie)析觸(chu)控信(xin)號(hao)，并將(jiang)路徑發送(song)給機器(qi)人(ren)控制接(jie)(jie)口(kou)，機器(qi)人(ren)控制接(jie)(jie)口(kou)指導機器(qi)人(ren)按路徑移(yi)動。

22、進(jin)一(yi)步地(di)，還包括：第(di)二uwb標(biao)(biao)(biao)簽接收來自第(di)一(yi)uwb標(biao)(biao)(biao)簽的標(biao)(biao)(biao)簽數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)，并將標(biao)(biao)(biao)簽數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)傳輸給ros節(jie)點；ros節(jie)點識別標(biao)(biao)(biao)簽數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)并將對(dui)(dui)應動(dong)作命令(ling)發送至(zhi)機器人控制(zhi)(zhi)接口，機器人控制(zhi)(zhi)接口指導機器人執行對(dui)(dui)應動(dong)作。

23、進一步地，所述多個定(ding)位傳感器包括(kuo)激光(guang)雷達(da)、慣性測量單(dan)元(yuan)、深度相機和輪式里程計；

24、所述ros節點基于激(ji)光雷(lei)達(da)和慣(guan)性(xing)測(ce)量(liang)單元(yuan)獲取(qu)的傳(chuan)感(gan)器數(shu)(shu)據(ju)進行數(shu)(shu)據(ju)融合(he)，得(de)到(dao)第(di)一位(wei)姿(zi)信(xin)息；基于uwb定位(wei)標簽(qian)和慣(guan)性(xing)測(ce)量(liang)單元(yuan)獲取(qu)的傳(chuan)感(gan)器數(shu)(shu)據(ju)進行數(shu)(shu)據(ju)融合(he)，得(de)到(dao)第(di)二位(wei)姿(zi)信(xin)息；對(dui)第(di)一位(wei)姿(zi)信(xin)息和第(di)二位(wei)姿(zi)信(xin)息進行數(shu)(shu)據(ju)融合(he)，得(de)到(dao)機器人位(wei)姿(zi)信(xin)息。

25、與現(xian)有技術相比本發明有以(yi)下特點(dian)和(he)有益效果：

26、本(ben)發(fa)明中遙控器(qi)(qi)根據佩戴人(ren)(ren)(ren)的(de)姿態(tai)(tai)信息下發(fa)指(zhi)令，使巡檢(jian)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)能夠(gou)模仿并保持佩戴人(ren)(ren)(ren)的(de)動作姿態(tai)(tai)，適用于配電房此(ci)類需要高(gao)度(du)精(jing)準操作的(de)場(chang)景。同(tong)時，本(ben)發(fa)明中uwb標簽設置在高(gao)度(du)可變(bian)的(de)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)頭部(bu)，獲取(qu)不(bu)同(tong)高(gao)度(du)處(chu)的(de)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)頭部(bu)姿態(tai)(tai)并將其與機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)底部(bu)姿態(tai)(tai)進行(xing)融(rong)合，從而對底部(bu)姿態(tai)(tai)進行(xing)糾偏，減少因(yin)地(di)面起伏產生的(de)誤差(cha)，實現三維(wei)空間的(de)精(jing)確定(ding)位，減少平(ping)面定(ding)位帶來的(de)誤差(cha)。

1.一種配電(dian)房機(ji)器(qi)人智能巡(xun)視系統，其特(te)征在于，包(bao)括：

2.根據權(quan)利要(yao)求1所述(shu)的(de)一(yi)種基于(yu)多(duo)傳感(gan)器(qi)融合的(de)機器(qi)人(ren)定(ding)位系統，其(qi)特征(zheng)在于(yu)，所述(shu)遙控器(qi)還包括麥克風(feng)，麥克風(feng)獲取用(yong)戶(hu)的(de)語音命令發送至ros節(jie)點；ros節(jie)點通過語音識別技術解(jie)析用(yong)戶(hu)的(de)命令，并將對應控制指(zhi)(zhi)令發送到機器(qi)人(ren)控制接口(kou)；機器(qi)人(ren)控制接口(kou)接收指(zhi)(zhi)令后，指(zhi)(zhi)導機器(qi)人(ren)執行(xing)動作(zuo)。

3.根據權利(li)要求1所述的(de)一種基于多傳感器(qi)(qi)(qi)融合的(de)機器(qi)(qi)(qi)人定位系統，其特(te)征在于，還包括：觸(chu)控(kong)(kong)(kong)屏獲取用(yong)戶(hu)繪制(zhi)(zhi)路徑(jing)的(de)觸(chu)控(kong)(kong)(kong)信(xin)號發送至ros節點(dian)；ros節點(dian)解析觸(chu)控(kong)(kong)(kong)信(xin)號，并將路徑(jing)發送給(gei)機器(qi)(qi)(qi)人控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)接口，機器(qi)(qi)(qi)人控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)接口指導(dao)機器(qi)(qi)(qi)人按路徑(jing)移動。

4.根(gen)據(ju)權利要求1所述的(de)(de)一(yi)種基于(yu)多傳(chuan)感器融合的(de)(de)機(ji)器人(ren)定位系統，其特征在于(yu)，還(huan)包括：第二(er)uwb標(biao)簽(qian)接收來自第一(yi)uwb標(biao)簽(qian)的(de)(de)標(biao)簽(qian)數(shu)據(ju)，并將(jiang)標(biao)簽(qian)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)給(gei)ros節(jie)點(dian)；ros節(jie)點(dian)識別(bie)標(biao)簽(qian)數(shu)據(ju)并將(jiang)對應動(dong)作命令發(fa)送(song)至機(ji)器人(ren)控制接口(kou)(kou)，機(ji)器人(ren)控制接口(kou)(kou)指導機(ji)器人(ren)執(zhi)行(xing)動(dong)作。

5.根據(ju)權利要求1所(suo)(suo)述(shu)的一種基于多傳感器(qi)融(rong)合的機器(qi)人定位(wei)系統，其特征在(zai)于，所(suo)(suo)述(shu)多個(ge)定位(wei)傳感器(qi)包括(kuo)激光雷達、慣性測量單元、深(shen)度相機和輪式里程計；

6.一種配電(dian)房(fang)機器人智(zhi)能(neng)巡視方法，其特征在于，包括如(ru)下步驟：

7.根據權利(li)要求6所述的(de)一種基于(yu)(yu)多(duo)傳(chuan)感器(qi)融(rong)合的(de)機器(qi)人(ren)定位方法(fa)，其特征(zheng)在于(yu)(yu)，遙(yao)控器(qi)還包(bao)括麥克風，麥克風獲(huo)取用(yong)戶(hu)的(de)語(yu)音(yin)命令發(fa)送(song)至ros節點；ros節點通過語(yu)音(yin)識別技術(shu)解析用(yong)戶(hu)的(de)命令，并將對應控制(zhi)(zhi)指令發(fa)送(song)到機器(qi)人(ren)控制(zhi)(zhi)接(jie)(jie)口；機器(qi)人(ren)控制(zhi)(zhi)接(jie)(jie)口接(jie)(jie)收指令后，指導機器(qi)人(ren)動作(zuo)執行動作(zuo)。

8.根據權利要求6所述的(de)一(yi)種基于(yu)(yu)多傳感器(qi)(qi)(qi)融合的(de)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)定位(wei)方(fang)法，其特征(zheng)在于(yu)(yu)，還包括：觸(chu)(chu)控(kong)屏(ping)獲取(qu)用戶繪制路(lu)徑的(de)觸(chu)(chu)控(kong)信號(hao)發送至(zhi)ros節點；ros節點解(jie)析觸(chu)(chu)控(kong)信號(hao)，并(bing)將路(lu)徑發送給機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)控(kong)制接口(kou)，機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)控(kong)制接口(kou)指導機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)按路(lu)徑移動。

9.根據權利(li)要求6所述(shu)的(de)一(yi)種基于多傳感(gan)器(qi)融合的(de)機(ji)器(qi)人(ren)定位方法(fa)，其特征在于，還包括：第二uwb標(biao)簽接(jie)收來自(zi)第一(yi)uwb標(biao)簽的(de)標(biao)簽數(shu)據，并將標(biao)簽數(shu)據傳輸給ros節(jie)點；ros節(jie)點識(shi)別(bie)標(biao)簽數(shu)據并將對(dui)(dui)應動作(zuo)命令發送至機(ji)器(qi)人(ren)控(kong)制(zhi)(zhi)接(jie)口，機(ji)器(qi)人(ren)控(kong)制(zhi)(zhi)接(jie)口指(zhi)導(dao)機(ji)器(qi)人(ren)執(zhi)行對(dui)(dui)應動作(zuo)。

10.根據權利要(yao)求6所述的一種基于(yu)多(duo)傳(chuan)感器融合(he)的機器人(ren)定位方法，其(qi)特(te)征在于(yu)，所述多(duo)個(ge)定位傳(chuan)感器包(bao)括激光(guang)雷達、慣性(xing)測量(liang)單元、深度相機和(he)輪式里(li)程計；