路径规划技术是移动机器人研究中的一项关键技术,当管道机器人开始一次巡检任务时,首先根据已有的静态信息进行全局路径规划,确定管道机器人到达目标点的较优路线,然后下达控制指令使运动系统按照该路径移动,排水管道检测机器人系统包含哪些重要部分?

1、网络通信

该任务单元负责嵌入式系统与集中监控系统间的数据交换,主要包括传感器数据发送,机器人状态信息发送,可见光图像数据发送,热成像图像数据发送和控制指令接收。安全监视单元输出的动作指令将会交给运动控制单元执行,主要包括直行机构控制,升降机构控制,充电装置控制和刹车机构控制。当规避行为完成后,全局路径规划会重新获取系统控制权,管道机器人回归到先前路径上,继续向目标点运动。

2、安全监视任务单元

负责监视管道机器人的所有动作和状态,嵌入式系统在接收到控制报文后需经过安全监视模块的判断才会生效;电池电量低于一定阈值时会触发自主充电信号,此时会中断所有任务并保存任务信息,返回充电位置充电,待电池电量足够时恢复任务;监视变电站室内环境参数信息,当室内环境参数出现异常数据时给予报警或停机;监视上下位机间的网络通信状态,使用计时清零的方式判断网络状态,网络不通时则重连,重连等待时间随次数不断增加。

在执行该路径的过程中,排水管道检测机器人传感系统会持续感知周围环境,当发现动态或静态的障碍物时,局部路径规划会结合障碍物的速度和方向信息,然后判断障碍物是否会与巡检机器人产生碰撞,当障碍物对管道机器人安全产生威胁时,局部路径规划会获取运动系统优先控制权,确定短期内的避障路径,实现对障碍物的规避。