一种变电站巡检机器人自主采集方法及系统
专利汇可以提供一种变电站巡检机器人自主采集方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开提供了一种变电站巡检 机器人 自主采集方法及系统，被配置为利用目标检测 算法 实现双目相机左右目图像中目标设备的实时识别及 跟踪 ，获取双目相机图像中目标设备区域内的三维 位置 信息，并映射为机器人 坐标系 的位置坐标，结合所述导航地图，驱动 机器人本体 运行至目标设备的最佳观测位置，控制 云 台运动使巡检相机对准目标设备，实现目标设备的图像的自主采集过程。，下面是一种变电站巡检机器人自主采集方法及系统专利的具体信息内容。
1.一种变电站巡检机器人自主采集系统，其特征是：包括设置于巡检机器人本体上的云台、激光导航定位模块、双目相机和控制模块，所述云台上设置有巡检相机，其中：
所述激光导航定位模块，被配置为采用三维激光传感，构建机器人导航地图，并实现机器人空间位置的实时获取；
所述双目相机设置于机器人本体的前方，采集变电站内的广角设备信息；
所述巡检相机为可变焦距相机，通过云台运动及其焦距的变换，采集变电站内设备精细巡检图像；
所述控制模块，被配置为获取双目立体相机采集的作业现场图像，基于目标检测算法实现图像中目标设备的实时识别及跟踪，获取图像中目标设备区域内的三维位置信息，并映射为机器人坐标系的位置坐标，结合所述导航地图，驱动机器人本体运行至目标设备的最佳观测位置，控制云台运动使巡检相机对准目标设备，实现目标设备的图像的自主采集过程。
2.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人自主采集系统，其特征是：所述控制模块包括目标检测模块，被配置为接收所述双目相机的采集信息，采用SSD目标检测算法产生物体的类别概率和位置坐标值。
3.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人自主采集系统，其特征是：所述控制模块包括立体视觉模块，连接目标检测模块，被配置为利用双目视差测距原理，获取目标设备在双目相机坐标系中三维位置信息，并根据已标定的巡检相机、双目相机、机器人运动坐标系间的坐标变换，获取目标设备在机器人运动坐标系内三维位置信息。
4.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人自主采集系统，其特征是：所述控制模块包括云台伺服控制模块，连接所述立体视觉模块和激光导航定位模块，融合激光导航定位信息及双目相机获取的目标设备空间信息，实时构建目标设备位置局部完备的三维语义地图，并根据该信息反馈控制云台运动。
5.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人自主采集系统，其特征是：所述双目相机需事先实现标定，以消除相机自身存在的畸变，保证左右相机极线的水平一致。
6.基于如权利要求1-5中任一项系统的工作方法，其特征是：利用双目立体相机获取作业现场图像，根据双目视觉算法，并结合坐标转换，得到设备在机器人坐标系中三维位置信息，控制机器人运动到指定的位置，并控制云台动作，使机器人巡检相机对准目标设备并调节焦距，进行目标设备图像信息的进一步采集。
7.如权利要求6所述的工作方法，其特征是：根据双目相机获取站内实时图像，基于SSD目标检测算法实现相机左右视场内的目标设备的实时检测。
8.如权利要求6所述的工作方法，其特征是：所述SSD目标检测算法的具体过程包括：利用前向推导网络计算训练样本与标签数据间的偏差，计算损失函数，利用梯度下降算法实现偏差数据的反向传播，修正网络模型参数，实现网络模型的优化过程。
9.如权利要求6所述的工作方法，其特征是：损失函数为位置误差和置信度误差的加权和。
10.一种机器人，其特征是：包括如权利要求1-5中任一项所述的变电站巡检机器人自主采集系统。
一种变电站巡检机器人自主采集方法及系统
技术领域
背景技术
式巡检点和预置位配置工作量大，人员和时间成本高，极大增加了巡检机器人现场实施的
难度；机器人长时间运行，由于机械磨损等原因会造成预置位出现偏差，造成图像采集准确率下降，严重影响巡检数据的有效性；采用沿固定线路定点停靠调用预置位传统作业方式，巡检作业灵活性差，巡检效率低，无法保证设备巡检的时效性。
服控制系统,对机器人姿态进行调整,使巡检目标保持在图像的中心位置；上海供电公司利
用改进的ORB与模板图像匹配,计算目标设备期望位置与当前位置的偏差，对采集到的图像
信息以验证捕获的图像包含感兴趣区域(ROI),若ROI是实时图像的一部分或全部,通过机
器人云台控制(PTZ)对该偏差进行补偿，使机器人能够采集更准确的目标图像。
发明内容
息，并映射为机器人坐标系的位置坐标，结合所述导航地图，驱动机器人本体运行至目标设备的最佳观测位置，控制云台运动使巡检相机对准目标设备，实现目标设备的图像的自主
采集过程。
信息的获取，又可以将该信息与机器人云台控制结合，实现闭环控制云台，解决了现有控制方法中只对机器人定点停靠调用预置位后，无法对云台运动偏差的局部偏差校正的缺陷。
再利用可变焦的巡检相机进行较为精细的图像采集。
息，实时构建目标设备位置局部完备的三维语义地图，并根据该信息反馈控制云台运动。
大，人员和时间成本高，降低了巡检机器人现场实施的难度。解决了机器人长时间运行后，由于机械磨损等原因会造成预置位出现偏差，造成的图像采集准确率下降问题，提高了机
器人巡检作业的智能化水平，保证机器人巡检作业的效率和质量，保证了电网设备的安全
稳定运行。
附图说明
视觉算法，实现目标设备相机坐标系空间位置信息的获取。
的检测速度，适合于对高时效、低功耗等性能要求较高的边沿端部署。
的反向传播，修正网络模型参数，实现模型的优化过程。
实现闭环，构建机器人云台伺服控制系统。
指定的位置，使机器人巡检相机对准目标设备并进行采集，实现巡检机器人的闭环伺服控
制，实时控制机器人云台运动及巡检相机的焦距变换，实现目标设备图像信息的准确、全自主的采集过程。
R
坐标P。
置。
置PC；
焦，实现目标设备的图像的自主采集过程。
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