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龍圖騰網(wǎng)獲悉江蘇眾利達(dá)自動(dòng)化設(shè)備有限公司申請(qǐng)的專利一種機(jī)器人的自動(dòng)巡檢控制方法及系統(tǒng)獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN120101804B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510325707.8，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01C21/20；該發(fā)明授權(quán)一種機(jī)器人的自動(dòng)巡檢控制方法及系統(tǒng)是由徐振東設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-03-19向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種機(jī)器人的自動(dòng)巡檢控制方法及系統(tǒng)在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明屬于機(jī)器人控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)器人的自動(dòng)巡檢控制方法及系統(tǒng)，包括：?jiǎn)?dòng)機(jī)器人根據(jù)預(yù)設(shè)巡檢區(qū)域按照預(yù)設(shè)的初始探索路徑移動(dòng)，構(gòu)建二維巡檢區(qū)域地圖；根據(jù)構(gòu)建的地圖采用改進(jìn)的A*算法進(jìn)行巡檢路徑規(guī)劃；路徑規(guī)劃完成后根據(jù)巡檢區(qū)域內(nèi)設(shè)備的類型、重要程度和運(yùn)行參數(shù)要求設(shè)定個(gè)性化巡檢任務(wù)列表，并根據(jù)個(gè)性化巡檢任務(wù)列表確定機(jī)器人巡檢路徑進(jìn)行自動(dòng)巡檢；機(jī)器人在自動(dòng)巡檢過(guò)程中采集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和巡檢過(guò)程中的狀態(tài)信息并發(fā)送至巡檢數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，巡檢結(jié)束后自動(dòng)導(dǎo)航返回充電樁進(jìn)行充電。本發(fā)明通過(guò)結(jié)合改進(jìn)的A*算法和個(gè)性化巡檢任務(wù)列表，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)機(jī)器人自動(dòng)巡檢控制，提高機(jī)器人的巡檢效率。

本發(fā)明授權(quán)一種機(jī)器人的自動(dòng)巡檢控制方法及系統(tǒng)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種機(jī)器人的自動(dòng)巡檢控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： 步驟S10：?jiǎn)?dòng)安裝各類傳感器的機(jī)器人，根據(jù)巡檢區(qū)域按照預(yù)設(shè)的初始探索路徑移動(dòng)，構(gòu)建二維巡檢區(qū)域地圖； 步驟S20：根據(jù)構(gòu)建的二維巡檢區(qū)域地圖采用改進(jìn)的A*算法進(jìn)行巡檢路徑規(guī)劃； 步驟S30：路徑規(guī)劃完成后根據(jù)巡檢區(qū)域內(nèi)設(shè)備的類型、重要程度和運(yùn)行參數(shù)要求設(shè)定個(gè)性化巡檢任務(wù)列表，根據(jù)個(gè)性化巡檢任務(wù)列表確定機(jī)器人巡檢路徑進(jìn)行自動(dòng)巡檢； 步驟S40：機(jī)器人在自動(dòng)巡檢過(guò)程中采集所有設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和巡檢過(guò)程中的狀態(tài)信息并發(fā)送至巡檢數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果更新機(jī)器人的個(gè)性化巡檢任務(wù)列表并判斷設(shè)備是否出現(xiàn)故障；機(jī)器人巡檢結(jié)束后自動(dòng)導(dǎo)航返回充電樁進(jìn)行充電； 所述步驟S10中機(jī)器人上安裝的各類傳感器包括激光雷達(dá)、攝像頭和超聲波傳感器；激光雷達(dá)實(shí)時(shí)掃描巡檢區(qū)域環(huán)境，獲取巡檢區(qū)域環(huán)境的輪廓信息；攝像頭實(shí)時(shí)拍攝機(jī)器人行進(jìn)路徑上的環(huán)境，用于識(shí)別障礙物、各類標(biāo)識(shí)和設(shè)備外觀特征；超聲波傳感器輔助檢測(cè)近距離和攝像頭拍攝盲區(qū)的障礙物；將采集的各類信息進(jìn)行整合構(gòu)建二維巡檢區(qū)域地圖，并在地圖上標(biāo)注出機(jī)器人巡檢路徑、設(shè)備位置和障礙物信息； 所述步驟S20中根據(jù)構(gòu)建的二維巡檢區(qū)域地圖采用改進(jìn)的A*算法進(jìn)行巡檢路徑規(guī)劃的步驟包括： 地圖數(shù)據(jù)導(dǎo)入和初始化：將構(gòu)建的二維巡檢區(qū)域地圖導(dǎo)入機(jī)器人巡檢路徑規(guī)劃單元，二維巡檢區(qū)域地圖包括設(shè)備位置、巡檢通道和障礙物位置信息，初始化機(jī)器人的起始點(diǎn)坐標(biāo)為Xstart,Ystart，設(shè)定充電樁坐標(biāo)為Xcharge,Ycharge，設(shè)定巡檢區(qū)域內(nèi)待檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)為Xtest,Ytest；初始化A*算法參數(shù)中啟發(fā)式函數(shù)的權(quán)重系數(shù)W； 設(shè)定機(jī)器人運(yùn)動(dòng)參數(shù)：完成地圖數(shù)據(jù)導(dǎo)入和初始化后，設(shè)定機(jī)器人在地圖中的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括機(jī)器人在相鄰柵格間移動(dòng)時(shí)角度的變化范圍，其中是機(jī)器人在相鄰柵格間移動(dòng)時(shí)角度的最小值，是機(jī)器人在相鄰柵格間移動(dòng)時(shí)的角度，是機(jī)器人在相鄰柵格間移動(dòng)時(shí)角度的最大值；機(jī)器人最大移動(dòng)速度Vmax和加速度amax； 啟發(fā)式函數(shù)設(shè)計(jì)：改進(jìn)傳統(tǒng)A*算法的啟發(fā)式函數(shù)，引入電池電量消耗因素，建立電池電量消耗模型，設(shè)置機(jī)器人在單位距離、不同地形下電量消耗系數(shù)為e，電池電量消耗模型如式（1）所示： （1） 其中，d為當(dāng)前柵格到目標(biāo)檢測(cè)點(diǎn)的歐幾里得距離；引入機(jī)器人巡檢路徑的安全因素，對(duì)靠近障礙物的區(qū)域，設(shè)定風(fēng)險(xiǎn)懲罰值r，和機(jī)器人當(dāng)前位置到距離機(jī)器人當(dāng)前位置最近障礙物的距離drisk成反比，如式（2）所示： （2） 其中k為風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，根據(jù)機(jī)器人的實(shí)際巡檢環(huán)境設(shè)定取值大小且0k10；改進(jìn)后的啟發(fā)式函數(shù)如式（3）所示： （3） 其中h為改進(jìn)后的啟發(fā)式函數(shù)； 機(jī)器人巡檢路徑規(guī)劃：從起始點(diǎn)開(kāi)始，將當(dāng)前所在的柵格放入一個(gè)開(kāi)放列表中，通過(guò)設(shè)定的啟發(fā)式函數(shù)計(jì)算開(kāi)放列表中每個(gè)柵格的評(píng)估值f，如式（4）所示： （4） 其中，g為從機(jī)器人巡檢起始點(diǎn)到當(dāng)前柵格的實(shí)際路徑代價(jià)，c為從機(jī)器人巡檢起始點(diǎn)到目標(biāo)檢測(cè)點(diǎn)的預(yù)估代價(jià)，選擇開(kāi)放列表中評(píng)估值f最高的柵格進(jìn)行擴(kuò)展，將其相鄰的通行區(qū)域柵格加入開(kāi)放列表，重新計(jì)算并更新父節(jié)點(diǎn)指針、實(shí)際路徑代價(jià)g和評(píng)估值f；將進(jìn)行過(guò)計(jì)算的柵格移動(dòng)至關(guān)閉列表；在路徑規(guī)劃過(guò)程中持續(xù)檢查當(dāng)前柵格是否為目標(biāo)檢測(cè)點(diǎn)，當(dāng)前柵格為目標(biāo)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，通過(guò)回溯父節(jié)點(diǎn)指針構(gòu)建出完整的巡檢路徑； 路徑確定：設(shè)定路徑得分Score對(duì)規(guī)劃的路徑進(jìn)行篩選，選擇得分最高的路徑作為機(jī)器人巡檢路徑，路徑得分Score的計(jì)算公式如式（5）所示： （5） 其中，為路徑長(zhǎng)度權(quán)重，為電池電量消耗權(quán)重，為安全權(quán)重，且++=1，L為路徑長(zhǎng)度，E為機(jī)器人電池電量消耗，S為安全值；將選定的巡檢路徑存儲(chǔ)在機(jī)器人的控制系統(tǒng)中，機(jī)器人按照存儲(chǔ)的巡檢路徑導(dǎo)航至各個(gè)設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)巡檢； 所述步驟S30中路徑規(guī)劃完成后根據(jù)巡檢區(qū)域內(nèi)設(shè)備的類型、重要程度和運(yùn)行參數(shù)要求設(shè)定個(gè)性化巡檢任務(wù)列表，根據(jù)個(gè)性化巡檢任務(wù)列表確定機(jī)器人巡檢路徑進(jìn)行自動(dòng)巡檢的步驟包括： 設(shè)備信息收集與分類：收集并記錄巡檢區(qū)域所有設(shè)備的類型和運(yùn)行參數(shù)要求，根據(jù)設(shè)備在生產(chǎn)流程中的作用劃分重要程度，分為A級(jí)、B級(jí)和C級(jí)； 設(shè)備任務(wù)列表設(shè)定：對(duì)重要程度為A級(jí)的設(shè)備，設(shè)定每15分鐘巡檢一次，對(duì)重要程度為B級(jí)的設(shè)備，設(shè)定每30分鐘巡檢一次，對(duì)重要程度為C級(jí)的設(shè)備，設(shè)定每60分鐘巡檢一次，機(jī)器人巡檢時(shí)針對(duì)不同的設(shè)備采集不同的數(shù)據(jù)，并設(shè)定機(jī)器人采集數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作； 任務(wù)列表整合與優(yōu)化：將設(shè)定好的設(shè)備任務(wù)列表按照巡檢路徑的先后順序排列； 任務(wù)列表儲(chǔ)存與更新：將設(shè)定好的設(shè)備任務(wù)列表儲(chǔ)存在機(jī)器人的控制系統(tǒng)中；每隔24小時(shí)對(duì)設(shè)備任務(wù)列表進(jìn)行更新； 所述步驟S40中巡檢數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析包括，預(yù)設(shè)設(shè)備正常運(yùn)行的參數(shù)閾值T，當(dāng)機(jī)器人在一輪巡檢過(guò)程中采集到的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)大于等于設(shè)定的閾值T時(shí)，更新當(dāng)前巡檢任務(wù)至巡檢任務(wù)列表最后一條，在一輪巡檢結(jié)束后對(duì)該設(shè)備進(jìn)行二輪巡檢，當(dāng)二輪巡檢采集到的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)大于等于設(shè)定閾值T時(shí)，發(fā)出設(shè)備故障報(bào)警；當(dāng)二輪巡檢采集到的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)小于設(shè)定閾值T時(shí)，不發(fā)出設(shè)備故障報(bào)警，記錄兩次巡檢采集到的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)并標(biāo)記為存在潛在故障。

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