CN112781585A - 一种通过5g网络连接智能巡检机器人及平台的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法，涉及机器人技术领域；所述方法包括：获取巡检机器人的实时位置；获取巡检机器人巡检范围内的环境数据；判断巡检机器人的移动路径上是否存在障碍；获取巡检机器人的导航信息；发射和接收巡检机器人运行导航数据；本发明实施例提供了通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法的实现流程，该方法通过第一获取单元获取巡检机器人的实时位置，网络连接单元获取巡检机器人的导航信息，同时信号发射和接收单元发射巡检机器人运行状态数据，实现5G信号导航和GPS***导航配合工作，解决了现有巡检机器人移动过程中信号会受到屏蔽和干扰，导致巡检机器人工作时出现位移偏差的问题。

Description

一种通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体是一种通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法。

背景技术

随着社会不断的发展，巨型企业厂区、高新园区、巨型商场不断的出现在国民生活中，这些场所对安全保卫工作提出了新的特殊需求。通常情况下这些场所中的安保任务都是由工安人员来完成，但是随着巡检范围不断扩大，室内外混合环境，用人成本的持续走高等因素，仅仅依靠工安人员己经不能满足日益复杂化的安保需求，在一些危检的环境中，工安人员也不适合执行巡检工作，比如在变电所厂区，到处都是高压电弧，对工安人员来说十分的危险。然而这样类似的场所又关系到一个社区，甚至一个城市的正常生活，需要时时刻刻的安全保卫工作。

巡检机器人在电力***得到了越来越广泛的应用，其中用于无人值守变电站设备巡检机器人对高压设备检测的关键技术之一是给机器人的运动控制***提供连续、实时、精确的位置、航向等导航信息，使其沿预定的路径行驶并完成检测任务，现有巡检机器人接入导航***主要通过GPS导航，巡检机器人移动过程中信号会受到屏蔽和干扰，导致巡检机器人工作时出现位移偏差，因此，我们提出一种通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法，所述方法包括：

获取巡检机器人的实时位置；

获取巡检机器人巡检范围内的环境数据；

判断巡检机器人的移动路径上是否存在障碍；

获取巡检机器人的导航信息；

发射和接收巡检机器人运行导航数据。

作为本发明进一步的方案：获取巡检机器人的实时位置的实现方法包括：

采集巡检范围内的温度并将其转换为温度图像；

监测所述巡检范围内的烟雾浓度，并将所述烟雾浓度发送至数据转换单元；

定位巡检机器人的实时位置。

作为本发明再进一步的方案：监测所述巡检范围内的烟雾浓度，并将所述烟雾浓度发送至数据转换单元时，热力成像中的温度值或烟雾浓度大于报警阀值时，发出报警控制信号。

作为本发明再进一步的方案：所述报警信号为声音报警信号或灯光报警信号，报警控制信号为一报警三色灯。

作为本发明再进一步的方案：获取巡检机器人的导航信息的实现方法包括：

获取巡检机器人的实时位置数据；

遍历巡检机器人的实时位置数据，筛选出无效的巡检机器人的实时位置数据；

验证比对有效的巡检机器人的实时位置数据；

接入后台服务器。

作为本发明再进一步的方案：验证比对有效的巡检机器人的实时位置数据的实现包括：

调取设定5G导航启动判据初始值；

根据导航区段定位判据一段、二段和三段阈值，以及导航区段一段和二段定位可信度阈值；

判断若可信度导航区段一段可信度是否大于设定阈值，若是，则开启GPS***定位，输出定位结果，若否，判断若可信度导航区段二段可信度是否大于设定阈值，若是，则开启GPS***定位，

若否，比对有效的巡检机器人的实时位置数据；

输出定位结果。

作为本发明再进一步的方案：发射和接收巡检机器人运行导航数据的实现方法包括：

接入导航平台的导航请求需求数据；

匹配5G导航匹配阈值和定位结果数据；

储存5G导航匹配阈值和定位结果数据的匹配结果，以供调取；

接入导航平台的导航请求需求有效数据；

输出导航请求需求有效数据，并接收数据库的5G导航匹配阈值和定位结果数据的匹配结果；

与运营商进行5G通讯，输出对GPS定位的校正结果。

一种通过5G网络连接智能巡检机器人及平台***，详述如下：

应用于具有导航平台的智能巡检机器人，包括至少一个机器人终端和后台服务器，机器人终端通过导航平台与后台服务器连接，所述机器人终端包括：

第一获取单元，用于获取巡检机器人的实时位置；

监测单元，用于获取巡检机器人巡检范围内的环境数据；

驱动单元，用于判断巡检机器人的移动路径上是否存在障碍；

网络连接单元，用于获取巡检机器人的导航信息；

本发明实施例中，网络连接单元包括5G信号控制器和GPS***；所述5G信号控制器采用Intel Celeron J1900为处理器，5G信号控制器和GPS***分别电性连接有信号发射和接收单元；

信号发射和接收单元，用于发射巡检机器人运行导航数据

作为本发明再进一步的方案：第一获取单元包括：

热成像仪，用于采集巡检范围内的温度并将其转换为温度图像；

烟雾传感器，用于监测所述巡检范围内的烟雾浓度，并将所述烟雾浓度发送至数据转换单元，数据转换单元用于将所述烟雾浓度与相应的所述报警阀值进行比较以判断所述烟雾浓度是否大于所述报警阀值；

定位单元，用于定位巡检机器人的实时位置。

作为本发明再进一步的方案：导航平台包括：

第二获取单元，用于获取巡检机器人的实时位置数据；

筛选单元，用于遍历巡检机器人的实时位置数据，筛选出无效的巡检机器人的实时位置数据；

数据比对单元，用于验证比对有效的巡检机器人的实时位置数据；

第一接入单元，用于接入后台服务器；

验证比对有效的巡检机器人的实时位置数据时，调取设定5G导航启动判据初始值，并根据导航区段定位判据一段、二段和三段阈值，以及导航区段一段和二段定位可信度阈值；判断若可信度导航区段一段可信度是否大于设定阈值，若是，则开启GPS***定位，执行GPS定位；若否，判断若可信度导航区段二段可信度是否大于设定阈值，若是，则开启GPS***定位，执行GPS定位，若否，比对有效的巡检机器人的实时位置数据，输出定位结果。

作为本发明再进一步的方案：后台服务器110包括：

数据库，用于储存5G导航匹配阈值；

数据库包括：

匹配单元，用于匹配5G导航匹配阈值和定位结果数据；

储存单元，用于储存5G导航匹配阈值和定位结果数据的匹配结果，以供调取；

导航单元，用于接收来自导航平台的导航请求需求。

导航单元包括：

第二接入单元，用于接入导航平台的导航请求需求有效数据；

定位服务单元，用于输出导航请求需求有效数据，并接收数据库的5G导航匹配阈值和定位结果数据的匹配结果；

导航服务单元，用于与运营商进行5G通讯，输出对GPS定位的校正结果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实施例提供了通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法的实现流程，该方法通过第一获取单元获取巡检机器人的实时位置，网络连接单元获取巡检机器人的导航信息，同时信号发射和接收单元发射巡检机器人运行状态数据，实现5G信号导航和GPS***导航配合工作，解决了现有巡检机器人移动过程中信号会受到屏蔽和干扰，导致巡检机器人工作时出现位移偏差的问题。

附图说明

图1为通过5G网络连接智能巡检机器人及平台***的结构示意图。

图2为通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的***中机器人终端的结构示意图。

图3为通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的***中第一获取单元的结构示意图。

图4为通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的***中导航平台的结构示意图。

图5为通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的***中后台服务器的结构示意图。

图6为通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法的实现流程示意图。

图7为通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法中获取巡检机器人的实时位置的实现流程示意图。

图8为通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法中获取巡检机器人的导航信息的实现流程示意图。

图9为通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法中验证比对有效的巡检机器人的实时位置数据的实现流程示意图。

图10为通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法中发射和接收巡检机器人运行导航数据的实现流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

图1-2示出了本发明实施例提供的一种通过5G网络连接智能巡检机器人及平台***，详述如下：

本发明实施例提供的通过5G网络连接智能巡检机器人及平台***，应用于具有导航平台的智能巡检机器人，包括至少一个机器人终端112和后台服务器110，机器人终端112通过导航平台111与后台服务器110连接，所述机器人终端112包括：

第一获取单元210，用于获取巡检机器人的实时位置；

监测单元211，用于获取巡检机器人巡检范围内的环境数据；

驱动单元212，用于判断巡检机器人的移动路径上是否存在障碍；

网络连接单元213，用于获取巡检机器人的导航信息；

本发明实施例中，网络连接单元213包括5G信号控制器和GPS***；所述5G信号控制器采用Intel Celeron J1900为处理器，5G信号控制器和GPS***分别电性连接有信号发射和接收单元214；

信号发射和接收单元214，用于发射巡检机器人运行导航数据。

图3示出了本发明实施例提供的第一获取单元210的模块机构图，第一获取单元210包括：

热成像仪310，用于采集巡检范围内的温度并将其转换为温度图像；

烟雾传感器311，用于监测所述巡检范围内的烟雾浓度，并将所述烟雾浓度发送至数据转换单元314，数据转换单元314用于将所述烟雾浓度与相应的所述报警阀值进行比较以判断所述烟雾浓度是否大于所述报警阀值；

定位单元312，用于定位巡检机器人的实时位置。

图4示出了本发明实施例提供的导航平台111的模块机构图，导航平台111包括：

第二获取单元410，用于获取巡检机器人的实时位置数据；

筛选单元411，用于遍历巡检机器人的实时位置数据，筛选出无效的巡检机器人的实时位置数据；

数据比对单元412，用于验证比对有效的巡检机器人的实时位置数据；

第一接入单元413，用于接入后台服务器110。

本发明实施例中，验证比对有效的巡检机器人的实时位置数据时，调取设定5G导航启动判据初始值，并根据导航区段定位判据一段、二段和三段阈值，以及导航区段一段和二段定位可信度阈值；判断若可信度导航区段一段可信度是否大于设定阈值，若是，则开启GPS***定位，执行GPS定位；若否，判断若可信度导航区段二段可信度是否大于设定阈值，若是，则开启GPS***定位，执行GPS定位，若否，比对有效的巡检机器人的实时位置数据，输出定位结果。

图5示出了本发明实施例提供的后台服务器110的模块机构图，后台服务器110包括：

数据库510，用于储存5G导航匹配阈值；

数据库510包括：

匹配单元512，用于匹配5G导航匹配阈值和定位结果数据；

储存单元513，用于储存5G导航匹配阈值和定位结果数据的匹配结果，以供调取。

储存单元513为储存器可以是，但不限于，只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子擦除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

导航单元511，用于接收来自导航平台111的导航请求需求；

导航单元511包括：

第二接入单元514，用于接入导航平台111的导航请求需求有效数据；

定位服务单元515，用于输出导航请求需求有效数据，并接收数据库510的5G导航匹配阈值和定位结果数据的匹配结果；

导航服务单元516，用于与运营商进行5G通讯，输出对GPS定位的校正结果。

实施例2

图6示出了本发明实施例提供的一种通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法的实现流程，本发明实施例提供的通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法，应用于具有导航平台的智能巡检机器人，详述如下：

步骤S100，获取巡检机器人的实时位置；

步骤S200，获取巡检机器人巡检范围内的环境数据；

步骤S300，判断巡检机器人的移动路径上是否存在障碍；

步骤S400，获取巡检机器人的导航信息；

步骤S500，发射和接收巡检机器人运行导航数据。

图7示出了本发明实施例提供的获取巡检机器人的实时位置的实现流程，获取巡检机器人的实时位置的实现方法详述如下：

步骤S101，采集巡检范围内的温度并将其转换为温度图像；

步骤S102，监测所述巡检范围内的烟雾浓度，并将所述烟雾浓度发送至数据转换单元314；

步骤S103，定位巡检机器人的实时位置。

步骤S102中，热力成像中的温度值或烟雾浓度大于报警阀值时，发出报警控制信号；所述报警信号可为声音报警信号或灯光报警信号，但不限于此。在本实施例中，报警控制信号为一报警三色灯；

图8示出了本发明实施例提供的获取巡检机器人的导航信息的实现流程，获取巡检机器人的导航信息的实现方法详述如下：

步骤S201，获取巡检机器人的实时位置数据；

步骤S202，遍历巡检机器人的实时位置数据，筛选出无效的巡检机器人的实时位置数据；

步骤S203，验证比对有效的巡检机器人的实时位置数据；

步骤S204，接入后台服务器110。

图9示出了本发明实施例提供的验证比对有效的巡检机器人的实时位置数据的实现流程，验证比对有效的巡检机器人的实时位置数据的实现方法详述如下：

步骤S2031，调取设定5G导航启动判据初始值；

步骤S2032，根据导航区段定位判据一段、二段和三段阈值，以及导航区段一段和二段定位可信度阈值；

步骤S2033，判断若可信度导航区段一段可信度是否大于设定阈值，若是，则开启GPS***定位，执行步骤S2036，若否，执行步骤S2034；

步骤S2034，判断若可信度导航区段二段可信度是否大于设定阈值，若是，则开启GPS***定位，步骤S2036，若否，执行步骤S2035；

步骤S2035，比对有效的巡检机器人的实时位置数据；

步骤S2036，输出定位结果。

图10示出了本发明实施例提供的发射和接收巡检机器人运行导航数据的实现流程，发射和接收巡检机器人运行导航数据的实现方法详述如下：

步骤S301，接入导航平台111的导航请求需求数据；

步骤S302，匹配5G导航匹配阈值和定位结果数据；

步骤S303，储存5G导航匹配阈值和定位结果数据的匹配结果，以供调取；

步骤S304，接入导航平台111的导航请求需求有效数据；

步骤S305，输出导航请求需求有效数据，并接收数据库510的5G导航匹配阈值和定位结果数据的匹配结果；

步骤S306，与运营商进行5G通讯，输出对GPS定位的校正结果。

本发明的有益效果是：本发明实施例提供了通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法的实现流程，该方法通过第一获取单元210获取巡检机器人的实时位置，网络连接单元213获取巡检机器人的导航信息，同时信号发射和接收单元214发射巡检机器人运行状态数据，实现5G信号导航和GPS***导航配合工作，解决了现有巡检机器人移动过程中信号会受到屏蔽和干扰，导致巡检机器人工作时出现位移偏差的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取巡检机器人的实时位置；

获取巡检机器人巡检范围内的环境数据；

判断巡检机器人的移动路径上是否存在障碍；

获取巡检机器人的导航信息；

发射和接收巡检机器人运行导航数据。

2.根据权利要求1所述的通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法，其特征在于，获取巡检机器人的实时位置的实现方法包括：

采集巡检范围内的温度并将其转换为温度图像；

监测所述巡检范围内的烟雾浓度，并将所述烟雾浓度发送至数据转换单元；

定位巡检机器人的实时位置。

3.根据权利要求2所述的通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法，其特征在于，监测所述巡检范围内的烟雾浓度，并将所述烟雾浓度发送至数据转换单元时，热力成像中的温度值或烟雾浓度大于报警阀值时，发出报警控制信号。

4.根据权利要求3所述的通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法，其特征在于，所述报警信号为声音报警信号或灯光报警信号，报警控制信号为一报警三色灯。

5.根据权利要求1-4任一所述的通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法，其特征在于，获取巡检机器人的导航信息的实现方法包括：

获取巡检机器人的实时位置数据；

遍历巡检机器人的实时位置数据，筛选出无效的巡检机器人的实时位置数据；

验证比对有效的巡检机器人的实时位置数据；

接入后台服务器。

6.根据权利要求5所述的通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法，其特征在于，验证比对有效的巡检机器人的实时位置数据的实现包括：

调取设定5G导航启动判据初始值；

根据导航区段定位判据一段、二段和三段阈值，以及导航区段一段和二段定位可信度阈值；

判断若可信度导航区段一段可信度是否大于设定阈值，若是，则开启GPS***定位，输出定位结果，若否，判断若可信度导航区段二段可信度是否大于设定阈值，若是，则开启GPS***定位，

若否，比对有效的巡检机器人的实时位置数据；

输出定位结果。

7.根据权利要求1-4任一所述的通过5G网络连接智能巡检机器人及平台的方法，其特征在于，发射和接收巡检机器人运行导航数据的实现方法包括：

接入导航平台的导航请求需求数据；

匹配5G导航匹配阈值和定位结果数据；

储存5G导航匹配阈值和定位结果数据的匹配结果，以供调取；

接入导航平台的导航请求需求有效数据；

输出导航请求需求有效数据，并接收数据库的5G导航匹配阈值和定位结果数据的匹配结果；

与运营商进行5G通讯，输出对GPS定位的校正结果。

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