(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112712198 A(43)申请公布日 2021.04.27
(21)申请号 202011535795.8(22)申请日 2020.12.23
(71)申请人 深圳市赛为智能股份有限公司
地址 518000 广东省深圳市龙岗区南湾街
道下李朗社区联李东路8号赛为大楼A101至15楼(72)发明人 杨金亮 李逍然 王秋阳 (74)专利代理机构 深圳市精英专利事务所
44242
代理人 冯筠(51)Int.Cl.
G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01)G06Q 10/00(2012.01)G06K 17/00(2006.01)
权利要求书2页 说明书9页 附图2页
(54)发明名称
巡检机器人智能管理系统
(57)摘要
本发明涉及巡检机器人智能管理系统，包括管理后台、业务应用单元、系统管理单元、导航单元以及驱动单元；管理后台，用于下发巡检机器人的巡检任务；驱动单元，用于与巡检机器人连接，并设置不同的驱动程序和接口；导航单元，用于获取来自驱动单元的接口上传的数据，并接收业务应用单元传输的目标点序列，结合数据和目标点序列生成速度信息，反馈速度数据至驱动单元；系统管理单元，用于对机器人的电源进行管理，并对业务应用单元、导航单元以及驱动单元的异常状态的处理；业务应用单元，用于对管理后台下发的巡检任务进行解析、入库、调度和执行，并下发目标点序列至导航单元。本发明实现降低业务应用单元的开发难度和时间，且可扩大使用范围。
CN 112712198 ACN 112712198 A
权 利 要 求 书
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1.巡检机器人智能管理系统，其特征在于，包括管理后台、业务应用单元、系统管理单元、导航单元以及驱动单元；
所述管理后台，用于下发巡检机器人的巡检任务；所述驱动单元，用于与巡检机器人连接，并设置不同的驱动程序和接口；所述导航单元，用于获取来自所述驱动单元的接口上传的数据，并接收所述业务应用单元传输的目标点序列，结合所述数据和目标点序列生成速度信息，反馈所述速度信息至所述驱动单元；
所述系统管理单元，用于对所述机器人的电源进行管理，并对所述业务应用单元、导航单元以及驱动单元的异常状态的处理；
所述业务应用单元，用于对管理后台下发的巡检任务进行解析、入库、调度和执行，并下发目标点序列至所述导航单元。
2.根据权利要求1所述的巡检机器人智能管理系统，其特征在于，所述系统管理单元包括状态获取子单元以及状态分析子单元；
所述状态获取子单元，用于获取所述业务应用单元、导航单元以及驱动单元的运行状态；
所述状态分析子单元，用于根据所述运行状态分析所述业务应用单元、导航单元以及驱动单元是否出现异常。
3.根据权利要求2所述的巡检机器人智能管理系统，其特征在于，所述系统管理单元还包括提示子单元；
所述提示子单元，用于采用灯光和语音提示的方式展示所述状态分析子单元所得的结果。
4.根据权利要求3所述的巡检机器人智能管理系统，其特征在于，所述系统管理单元还包括电池管理单元；
所述电池管理单元，用于检测巡检机器人的电量，当电量小于设定阈值时，驱动停止任务的执行，请求导航单元和驱动单元发送指令，以使得巡检机器人返航充电。
5.根据权利要求4所述的巡检机器人智能管理系统，其特征在于，所述系统管理单元还包括权限管理子单元；
所述权限管理子单元，用于接收所述业务应用单元、导航单元以及驱动单元的执行请求，并根据所述执行请求进行授权。
6.根据权利要求1所述的巡检机器人智能管理系统，其特征在于，所述业务应用单元包括巡检业务子单元；
所述巡检业务子单元，用于获取来自管理后台下发的巡检任务，并对任务进行调度、执行和处理。
7.根据权利要求1所述的巡检机器人智能管理系统，其特征在于，所述导航单元包括磁条导航定位子单元；
所述磁条导航定位子单元，用于通过光电开关传感器与RFID标签获取机器人运行时的数据，并进行导航。
8.根据权利要求7所述的巡检机器人智能管理系统，其特征在于，所述导航单元包括路径规划子单元；
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权 利 要 求 书
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所述路径规划子单元，用于获取来自所述驱动单元的接口上传的数据，并接收所述业务应用单元传输的目标点序列，进行路径规划，以生成速度信息。
9.根据权利要求8所述的巡检机器人智能管理系统，其特征在于，所述路径规划包括全局路线优化、局部路线规划以及制导规划好的路线。
10.根据权利要求1所述的巡检机器人智能管理系统，其特征在于，所述驱动单元包括底盘驱动子单元；
所述底盘驱动子单元，用于与巡检机器人的底盘连接，并根据速度信息驱动巡检机器人的底盘工作。
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说 明 书
巡检机器人智能管理系统
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技术领域
[0001]本发明涉及机器人，更具体地说是指巡检机器人智能管理系统。
背景技术
[0002]目前机器人行业蓬勃发展，主要用于巡检、安保、公共服务等行业，巡检机器人主要技术难点在于导航与定位，市场中大多数产品基本都采用单一的导航方式，不能适应复杂多变的环境，软件兼容性差，在软件的兼容性方面，大多是将业务应用与系统的管理集成在一起，导致业务应用的开发难度增大和时间增多，从而导致一个管理系统只能管理单一的机器人，而不能扩大使用范围。[0003]因此，有必要设计一种新的系统，实现将管理系统的业务应用单元与系统管理单元分开设计，降低业务应用单元的开发难度和时间，且可扩大使用范围。发明内容
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供巡检机器人智能管理系统。[0005]为实现上述目的，巡检机器人智能管理系统，包括管理本发明采用以下技术方案：后台、业务应用单元、系统管理单元、导航单元以及驱动单元；[0006]所述管理后台，用于下发巡检机器人的巡检任务；[0007]所述驱动单元，用于与巡检机器人连接，并设置不同的驱动程序和接口；[0008]所述导航单元，并接收所述业务用于获取来自所述驱动单元的接口上传的数据，应用单元传输的目标点序列，结合所述数据和目标点序列生成速度信息，反馈所述速度信息至所述驱动单元；
[0009]所述系统管理单元，用于对所述机器人的电源进行管理，并对所述业务应用单元、导航单元以及驱动单元的异常状态的处理；[0010]所述业务应用单元，用于对管理后台下发的巡检任务进行解析、入库、调度和执行，并下发目标点序列至所述导航单元。[0011]其进一步技术方案为：所述系统管理单元包括状态获取子单元以及状态分析子单元；
[0012]所述状态获取子单元，用于获取所述业务应用单元、导航单元以及驱动单元的运行状态；
[0013]所述状态分析子单元，用于根据所述运行状态分析所述业务应用单元、导航单元以及驱动单元是否出现异常。[0014]其进一步技术方案为：所述系统管理单元还包括提示子单元；[0015]所述提示子单元，用于采用灯光和语音提示的方式展示所述状态分析子单元所得的结果。
[0016]其进一步技术方案为：所述系统管理单元还包括电池管理单元；[0017]所述电池管理单元，用于检测巡检机器人的电量，当电量小于设定阈值时，驱动停
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说 明 书
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止任务的执行，请求导航单元和驱动单元发送指令，以使得巡检机器人返航充电。[0018]其进一步技术方案为：所述系统管理单元还包括权限管理子单元；[0019]所述权限管理子单元，用于接收所述业务应用单元、导航单元以及驱动单元的执行请求，并根据所述执行请求进行授权。[0020]其进一步技术方案为：所述业务应用单元包括巡检业务子单元；[0021]所述巡检业务子单元，用于获取来自管理后台下发的巡检任务，并对任务进行调度、执行和处理。
[0022]其进一步技术方案为：所述导航单元包括磁条导航定位子单元；[0023]所述磁条导航定位子单元，用于通过光电开关传感器与RFID标签获取机器人运行时的数据，并进行导航。
[0024]其进一步技术方案为：所述导航单元包括路径规划子单元；[0025]所述路径规划子单元，用于获取来自所述驱动单元的接口上传的数据，并接收所
进行路径规划，以生成速度信息。述业务应用单元传输的目标点序列，
[0026]其进一步技术方案为：所述路径规划包括全局路线优化、局部路线规划以及制导规划好的路线。
[0027]其进一步技术方案为：所述驱动单元包括底盘驱动子单元；[0028]所述底盘驱动子单元，用于与巡检机器人的底盘连接，并根据速度信息驱动巡检机器人的底盘工作。
[0029]本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过设置管理后台、业务应用单元、系统管理单元、导航单元以及驱动单元，导航单元兼容磁导航与激光导航方式，且将业务应用单元、系统管理单元以及导航单元独立设置，并将机器人的业务应用单元与系统管理单元分开，降低的业务应用单元的开发难度和时间，驱动单元设置的接口可实现同类功能模块的替换，实现降低业务应用单元的开发难度和时间，且可扩大使用范围。[0030]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0032]图1为本发明实施例提供的巡检机器人智能管理系统的示意性框图；
[0033]图2为本发明实施例提供的巡检机器人智能管理系统的系统管理单元的示意性框图；
[0034]图3为本发明实施例提供的巡检机器人智能管理系统的导航单元的示意性框图。具体实施方式
[0035]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
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说 明 书
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应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示
所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。[0037]还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。[0038]还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。[0039]请参阅图1，图1为本发明实施例提供的巡检机器人智能管理系统300的示意性框图。该巡检机器人智能管理系统300应用于服务器中，该服务器与巡检机器人进行数据交互。
[0040]图1为本发明实施例提供的巡检机器人智能管理系统300的示意性框图。如图1所示，该巡检机器人智能管理系统300包括管理后台301、业务应用单元302、系统管理单元303、导航单元304以及驱动单元305。[0041]其中，管理后台301，用于下发巡检机器人的巡检任务。[0042]驱动单元305，用于与巡检机器人连接，并设置不同的驱动程序和接口；驱动单元305主要实现不同单元的驱动程序，并对外实现通用的接口，设计时最重要的是接口定义的合理性，通过调查同类产品的数据类型和控制接口定义出能兼容绝大多数设备的通信接口，驱动层作为系统中最基础的部分，它们应独立运行不受系统其它部分约束。当在后的产品的迭代过程中，如果需要更换同类产品的器件时不会影响到上层应用，降低软件的耦合度降低软件设计复杂度。[0043]导航单元304，用于获取来自驱动单元305的接口上传的数据，并接收业务应用单元302传输的目标点序列，结合数据和目标点序列生成速度信息，反馈速度信息至驱动单元305；具体地，导航单元304结合了磁导航与激光导航方式。[0044]导航单元304主要用来实现不同导航方式的实现，是实现不同导航方式切换的核心。导航单元304根据导航方式不同它们调用底层硬件接口获取需要的数据，订阅业务应用单元302发布的目标点进行路径规划，并通过底层控制量偏差与导航控制的运算，最终将线速度角速度输出至底盘控制接口。导航单元304对上下两个单元的接口一致，方便替换，它接收业务应用单元302发布的目标点序列并经过全局或局部路线规划，通过匹配地图匹配获取偏差，将偏差作为控制量，进而计算出线速度角速度输出给驱动单元305，通过驱动单元305输出至巡检机器人的底盘。[0045]系统管理单元303，用于对机器人的电源进行管理，并对业务应用单元302、导航单元304以及驱动单元305的异常状态的处理。[0046]系统管理单元303主要实现系统状态输出、异常处理和电源管理。系统管理单元303订阅其它单元的状态并进行优先级排序通过指示灯或者语音播放的方式输出，并接收其他单元异常状态，当出现一些异常时及时发现处理，并发出提。系统电源管理实现电池电量检测，充电器控制为系统长久运行提供保障。[0047]业务应用单元302，用于对管理后台301下发的巡检任务进行解析、入库、调度和执行，并下发目标点序列至导航单元304。
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说 明 书
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业务应用单元302位于最上层，业务应用单元302根据不同的业务应用可分成不同
应用子单元，彼此相互独立并依赖于底层，不同业务模块可通过手动或其它输入通道进行切换。对与巡检业务主要对管理后台301下发的巡检任务进行解析、入库、调度和执行，并实现巡检数据的上传和其它控制指令的实现。
[0049]整个系统充分考虑软件系统与不同导航方式硬件的兼容性，将软件业务层与导航层分离，通过提取系统业务运行时公用的必不可少的部分并把业务应用单元302和系统管理单元303、导航单元304独立出来，整个程序架构在ROS应用平台上实现，设计过程中把系统分为驱动单元305、导航单元304、系统管理单元303和业务应用单元302四个层次来实现，每个单元之间通过ROS中Topic、Service、Action三种不同通信机制实现。[0050]系统运行于Ubuntu18.04系统，并基于主流的机器人软件开发平台ROS进行开发，配置为内核i7 7700，内存要求12GB以上，因图像识别算法会占用大量内存导致运行缓慢，数据采用MySql数据库系统存储，实现了地图信息与巡检数据的存储。ROS系统采用Melodic版本，ROS作为一个开源的应用平台，能很容易实现不同进程间的通信，使用难度不大，并提供的很多第三方开源软件包，大大提高软件复用性，使机器人的开发更快更容易。系统需要在巡检前对巡检地图构建和巡检点标注，本系统的标注软件基于Windows平台开发，采用c#语言实现，标注软件和巡检系统使用TCP/IP传输，自定义数据格式，实现地图与检点数据的入库。管理后台301采用网页形式呈现，使用JAVA语言开发，并使用MySql数据库实现巡检数据的存储，通信采用ROS‑Bridge软件实现ROS平台与JAVA平台的桥接实现数据流交互。[0051]采用了模块化的设计思想，实现了同类功能模块的采用了标准通用的控制接口，替换，并将机器人的业务应用与系统管理、导航单元304分开，降低的业务应用的开发难度和时间，大大提高了机器人的适用范围，降低软件的开发和维护成本，提高了软硬件利用率，提高不同机器人品种间的互联互通。[0052]在一实施例中，请参阅图2，上述的系统管理单元303包括状态获取子单元3031以及状态分析子单元3032；
[0053]状态获取子单元3031，用于获取所述业务应用单元302、导航单元304以及驱动单元305的运行状态；
[0054]状态分析子单元3032，用于根据运行状态分析业务应用单元302、导航单元304以及驱动单元305是否出现异常。[0055]在一实施例中，请参阅图2，系统管理单元303还包括提示子单元3033；[0056]提示子单元3033，用于采用灯光和语音提示的方式展示状态分析子单元3032所得的结果。
[0057]在一实施例中，请参阅图2，系统管理单元303还包括电池管理单元3034；[0058]电池管理单元3034，用于检测巡检机器人的电量，当电量小于设定阈值时，驱动停止任务的执行，请求导航单元304和驱动单元305发送指令，以使得巡检机器人返航充电。[0059]在一实施例中，请参阅图2，系统管理单元303还包括权限管理子单元3035；[0060]权限管理子单元3035，用于接收业务应用单元302、导航单元304以及驱动单元305的执行请求，并根据执行请求进行授权。[0061]系统管理单元303作为系统的核心，系统管理单元303需要订阅其它单元的运行状态，分析单元是否异常并采取有效应对措施，尽可能降低出现的问题所带来的损失，系统管
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理单元303还要将状态通过指示灯和语音提示方式表现，其中最重要的是电源管理，电源管理决定了系统是否的长时间的稳定运行。
[0062]当其他单元需要执行任务时首先要请求系统管理单元303，当获得执行权限时，其他单元才能进一步执行，在执行任务时也会动态监测电池电量，当电量小于一定阈值时，系统管理单元303首先通知其他单元停止任务执行，并主动请求导航单元304以及驱动单元305驱动巡检机器人返航充电，整个业务应用单元302的执行权限完全依赖于系统管理单元303，没有系统管理单元303允许任务就不会获得执行权限，大大简化了业务应用单元302的设计，每个业务应用单元302不需要考虑系统状况，只需专心完成业务应用即可；对于电源管理的流程如下：首先判断巡检机器人是否在原点，若在原点，则判断是否需要进行充电，若需要进行充电，则开启充电器进行充电，若不需要进行充电，则关闭充电器；若巡检机器
则判断充电器是否关闭，若充电器关闭，则判断电池电量是否充足，若不充足，人不在原点，
则停止业务应用层的任务，并发布回充点电的指令，若充电器未关闭，则关闭充电器。[0063]对于业务应用单元302的业务请求的处理时，首先判定电池电量是否满足运行情况，其次检测其它单元运行状况否满足运行条件，业务应用单元302执行任务请求回调函数的处理流程为：判断电量是否允许任务执行，若电量允许任务执行，则判断其他单元运行是否有异常，若其他单元运行无异常，则允许业务应用单元302执行任务；若电量不允许任务执行或其他单元运行有异常时，则拒绝业务应用单元302执行任务的请求。[0064]在一实施例中，上述的业务应用单元302包括巡检业务子单元；[0065]巡检业务子单元，用于获取来自管理后台301下发的巡检任务，并对任务进行调度、执行和处理。
[0066]巡检业务子单元中主要实现了处理管理后台301下发的任务和和其它特殊指令的实现，对任务的处理包括任务执行、任务调度、任务暂停、任务恢复、任务抢占和任务删除等操作，对于每次下发的任务还要进行入库处理，系统启动时要从数据库加载任务。特殊控制指令包括急停、回原点等操作。
[0067]其中任务调度与执行是巡检业务子单元的核心，任务调度主要是根据不同的任务类型来更新任务状态并执行就绪任务中优先级最高的任务，在业务应用单元302中任务的执行主要与时间相关联，巡检任务主要包含定期任务、周期任务、立即任务主要类型，其中周期任务最为复杂，周期任务包括了重复执行和定期执行，周期类型还要分为每天，每周，每月和固定日期等几种，所以有效的判断任务的执行时间是任务调度与处理主要解决的问题。
[0068]实现过程中通过两个类实现任务处理，其中TaskBlock类用于实现每个任务的数据记录并实现与任务相关的一些操作，其中最重要的一个方法是更新任务状态，主要根据任务类型与参数判定任务是否到了执行时间，此方法每秒需执行一次来更新任务状态。另一个TaskManager类实现了所有任务的调度与管理，在TaskManager会包含一个存储所有任务的列表并启动一个1s定时器，在定时器的回调函数中遍历所有任务，并调用每个任务中更新任务状态的方法来根据任务类型与执行时间更新任务状态共任务调度模块进行调度处理，由于任务状态更新时需要获取此时的时间判定任务是否到了执行时间，为了提高效率获取时间的操作放到定时器回调函数中，通过参数传入每个任务的状态更新方法中使用，这样只需获取一次时间就可以，因为任务更新不会耗费长时间，一般的任务量级不会达
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到秒级延时，所以也不会造成传入任务更新方法中的时间与实际时间不符，定时器回调函数的流程为获取时间戳，并转换为本地时间，计算当日零点时间戳用来更新任务，遍历任务列表，更新所有任务对象状态。
[0069]任务处理与执行也是巡检业务子单元的核心功能，它包括管理后台301下发任务的处理更重要的任务执行，在任务执行中使用一个任务指针表示当前正在执行的任务，它指向任务列表中某一个任务，如果当前任务指针为空则表示当前没有正在执行的任务，需要遍历任务列表获取需要执行的任务。任务处理主函数流程为判断当前任务指针是否为空，若当前任务指针为空时，检测是否有待执行任务，若有待执行任务，则判断是否允许执行任务，若允许执行任务，则开始执行任务，下发任务定点，并等待结束信号；若当前任务指针不为空，或者，没有待执行任务或者系统不允许执行任务时，进入结束步骤。
[0070]对于管理后台301的任务下发与不同有优先级的处理里也根据当任务指针去处理，当新下发的任务优先级大于当前任务则设置当前任务为中断状态并将当前任务指针置位NULL，然后任务调度流程会将待执行任务中优先级最高的任务指针赋值给当前任务指针从而实现不同优先级任务的切换，因任务在执行过程中会记录任务的运行状态，当被中断任务再次获得任务的执行权限时会继续中断的状态继续执行。[0071]在一实施例中，请参阅图3，上述的导航单元304包括磁条导航定位子单元3041；[0072]磁条导航定位子单元3041，用于通过光电开关传感器与RFID标签获取机器人运行时的数据，并进行导航。
[0073]对于磁条导航方式主要需要解决如何控制机器人沿着磁条行走、对于分叉路口如何转向和机器人的精准定位几个问题。因为对机器人行走速度要求不大，外部环境单一，不
通过读取磁需要灵活多变的控制算法，所以本实施例采用传统的PID控制器即可满足需求。
传感器与磁条位置的偏差值，将偏差值作为控制目标通过PD控制计算巡检机器人的电机速度并输出值左右轮电机，通过读取电机速度形成闭合控制回路，直至磁条的偏差量趋近于零，PD控制器需要根据机器人速度和惯性调整参数，此时已完成机器人对磁条的跟踪，若让机器人行走只需在此基础上给左右轮叠加相同的速度即可实现。
[0074]分叉路口的转向功能是磁条导航相对于挂轨式机器人的一个优点，它主要需解决两个问题，一个时获取机器人要去的方向，二是知道机器人的去向之后如何控制机器人选择相应的岔路。当在运行过程中机器人根据目标点来计算它需要走那条路，再根据路径规划计算出下一个要到达的目标点，根本上需要解决的是任意两点机器人的路线选择问题，所以当地图构建好时确定机器人从起点到终点的路线，只需将路线信息以固定格式存储在数据库中，当小车运行时动态获取到达目标点需要选择的路线即可。在本系统中设置地图抽象后的数据表格，该表格内包括point表、edge表；point表内设置有action字段；其中，point表存储地图中所有的巡检点，每个点包括类型、绝对坐标、像素点坐标与方位角，edge表存储地图中的路线，路线的起点终点和距离，其中的action字段就是用来存储从起点到终点需要的转向信息，有了这两个表就能完全的存储地图信息，这两个标的数据会在巡检地图标注软件中写入，当然对于不同的导航方式，字段中的数据也略有不同，对于磁条导航应为没有绝对坐标概念，但可将RFID标签值存入绝对坐标中的某个字段，而对于SLAM导航由于没有磁轨的限制，不需要选择路线自然action字段也没有用到，实际只需根据导航类型进行操作使用即可。
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对于与定位和定位精度也是一项重要的技术指标，对于磁导航方式的定位以往基
本采用RFID方式实现站点标识，对于定位精度不高的场合可以，但对于室内巡检机器人来说不能满足要求，因为若定位误差较大，表计图像则会造成较大位置误差从而影响图像识别率，因此要提高定位精度。为此，本实施例在此定位方法上加以改进，使用RFID标签实现站点识别，并增加单独的光电开关传感器，通过在软件中根据机器人运行时的特性进行处理从而实现二次定位，大大的提高的定位精度。光电开关传感器需要一个反光贴作为反射介质，使用中将反光贴纸置于RFID标签上，RFID标签上的RFID传感器与光电开关传感器安装时距一定距离，当机器人向前运行时，首先检测到标签，紧接着会检测到光电信号，在检测到标签时驱动单元305会驱动巡检机器人进行减速，检测到关电信号时驱动单元305会驱动巡检机器人停止工作，减速过程的减速度根据实际情况调整保证停止时平稳，通过光电开关传感器进行二次定位大大提高了定位精度，实际运行时重复精度可达毫米级，定位过程中的处理流程如下：进行标签检测，判断当前是否在目标站点，若在目标站点，则执行减速操作，当检测到光电信号时停止巡检机器人的工作，若当前不在目标站点，则进入结束步骤。
[0076]在一实施例中，请参阅图3，上述的导航单元304包括路径规划子单元3042；[0077]路径规划子单元3042，用于获取来自驱动单元305的接口上传的数据，并接收业务应用单元302传输的目标点序列，进行路径规划，以生成速度信息。[0078]具体地，路径规划包括全局路线优化，局部路线规划以及制导规划好的路线。[0079]路径规划子单元3042主要包括全局路线优化，局部路线即点对点规划和对规划好的路线制导。路线规划部分需要结合地图信息统筹所有巡检点进行规划，使任务总的巡检路线最短，对于规划好的路线进行导航控制就要根据不同的导航方式并结合定位模块和机器人行走机构实现，下面只提供磁条导航的制导过程，SLAM制导过程原理类似不再赘述。[0080]在每个巡检任务中会包括在巡检地图中任意数量的目标点，若不对所有点进行全局规划，巡检机器人在巡检路线中会出现重复的情况，降低了巡检机器人的工作效率，对于磁条导航，因其地图类似三叉树的特殊结构，当机器人进入一个岔路口时必须将此岔路口里面的目标点全部执行完成后，才能从岔路口返回，否则就会出现路线重复的情况，对此当任务下发一系列目标点时，首先获取距离当前点距离最近的一个点，将此目标点放入路线列表中，然后在剩余的目标点中任意取出一个，然后在路线列表中找出距离此点最近的一点，将取出的点插到它后面，重复执行直至所有目标都插入到路线列表中，经过排序后的点即为全局最优。
[0081]在上述算法执行过程中涉及到求最近点的步骤，其实就是算出当前点到其它点的距离并找出距离最小的一点。对于点对点的路线规划就是找到两点间的最短路线即多源最短路径，由于本实施例的地图属于有向图无负权边，通过经典弗洛伊德算法即可实现。从任意节点i到任意节点j的最短路径不外乎两种可能，一是直接从节点i到节点j，二是从节点i经过若干个节点k到节点j。假设arcs(i,j)为节点i到节点j的最短路径的距离，对于每一个节点k，检查arcs(i,k)+arcs(k,j) CN 112712198 A 说 明 书 8/9页 数据结构，因此在本实施例中，采用邻接矩阵作为数据结构，路线制导流程如下：首先判断当前位置是否是在原点，若在原点，则判断上一个点是否是定位点，若不是定位点，则进入结束步骤；若不在原点，则判断是否有巡检任务，若有巡检任务，则判断当前点是否为停靠点，若当前点是停靠点，则减速并准备停车，若上一个点是定位点，则执行所述减速并准备停车；若无巡检任务，则驱动巡检机器人会到原点，并更新下一个到达点，判断上一个到达点与上一个到到达点是否相同，若相同，则驱动巡检机器人掉头，若不相同，则更新转向标志；若当前点不是停靠点，则执行所述更新下一个到达点。[0082]在一实施例中，上述的驱动单元305包括底盘驱动子单元；[0083]底盘驱动子单元，用于与巡检机器人的底盘连接，并根据速度信息驱动巡检机器人的底盘工作。 [0084]在一实施例中，上述的业务应用单元302还包括测绘子单元以及跟随业务模式子单元，测绘子单元用于测绘巡检机器人的路线，跟随业务模式子单元用于生成巡检机器人的上一执行任务相同的任务。 [0085]上述的驱动单元305包括输入接口转换子单元、相机驱动子单元、协处理器、RFID驱动子单元以及激光驱动子单元，其中，输入接口转换子单元用于转换巡检机器人的连接接口，相机驱动子单元用于驱动巡检机器人的相机进行工作，协处理器用于协助处理巡检机器人的工作；RFID驱动子单元用于驱动RFID传感器的工作；激光驱动子单元，用于驱动激光导航的工作。 [0086]本实施例主要采用磁导航与激光导航方式，磁条导航成本低且定位精度较高，而激光导航灵活性好，可根据需求任意改变路线，且相比于磁条导航科技水平高，适用于信息化水平较高的应用场所，兼容两种方式实现业务层面与导航方式的分离，在实际应用中可根据用户需求改变相应硬件，而软件只需进行简单配置即可实现两种导航方式的切换，大大提高室内巡检机器人的应用范围，适应性更强。[0087]在架构设计中对整个系统进行分层设计，将系统公共部分抽离出来作为系统管理单元303，各个单元之间相互独立通过系统管理单元303的控制切换，这样设计在多业务应用系统中降低业务软件设计复杂度，有效缩短系统开发周期。充分利用ROS多进程通信机制，通过定义通用的数据接口和控制接口，降低驱动单元305与系统管理单元303的耦合度，提高了同类产品替换的便利性，降低更换器件时软件设计复杂性。通过定义一致的导航控制接口，使系统能够兼容任何导航方式，相对传统单一导航方式的机器人系统大大提高机器人的适用范围。 [0088]上述的巡检机器人智能管理系统300，通过设置管理后台301、业务应用单元302、系统管理单元303、导航单元304以及驱动单元305，导航单元304兼容磁导航与激光导航方式，且将业务应用单元302、系统管理单元303以及导航单元304独立设置，并将机器人的业务应用单元302与系统管理单元303分开，降低的业务应用单元302的开发难度和时间，驱动单元305设置的接口可实现同类功能模块的替换，实现降低业务应用单元302的开发难度和时间，且可扩大使用范围。 [0089]在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者 11 CN 112712198 A 说 明 书 9/9页 可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。 [0090]在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。 [0091]该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。[0092]以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。 12 CN 112712198 A 说 明 书 附 图 1/2页 图1 图2 13 CN 112712198 A 说 明 书 附 图 2/2页 图3 14 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容