CN112506205A - 机器人巡检任务规划方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请适用于人工智能技术领域，提供了一种机器人巡检任务规划方法，包括：获取第一巡检任务及第一巡检任务对应的目标巡检地点的环境信息，环境信息包括目标巡检地点的太阳高度角与方位角信息，第一巡检任务包括巡检目标巡检地点的一个或多个设备；获取机器人在预设检测地点的位姿信息，预设检测地点为机器人检测一个或多个设备中每一个设备时所在的地点；根据太阳高度角与方位角信息、位姿信息确定时间约束条件；基于时间约束条件、第一巡检任务，根据预设算法确定第一巡检路线；机器人按照第一巡检路线执行第一巡检任务。本申请通过使用机器人巡检变电站内设备的方法，代替了传统人工巡检的方式，提高了巡检变电站内设备的效率。

Description

机器人巡检任务规划方法及装置

技术领域

本申请属于人工智能技术领域，尤其涉及一种机器人巡检任务规划方法及装置。

背景技术

变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。为了确保变电站设备，比如，电力计表、传输线路、绝缘子等能够正常安全的运行，需要对变电站设备进行定期的巡检。

而传统的巡检方式是人工进行巡检，即由变电站值班人员定期对变电站设备进行巡视检查，以了解设备运行状况，发现并记录异常，然后及时地采取针对性措施。

但是，人工巡检就会存在劳动强度大、安全性低、工作效率低下的缺点，尤其在遇到恶劣天气或者比较复杂的地形，人工巡检的弊端更是明显。

发明内容

本申请实施例提供了一种机器人巡检任务方法及装置，可以解决目前人工巡检存在的劳动强度大、安全性低、工作效率低下的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种方法，包括：获取第一巡检任务及第一巡检任务对应的目标巡检地点的环境信息，环境信息包括目标巡检地点的太阳高度角与方位角信息，第一巡检任务包括巡检目标巡检地点的一个或多个设备；获取机器人在预设检测地点的位姿信息，预设检测地点为机器人检测一个或多个设备中每一个设备时所在的地点；根据太阳高度角与方位角信息、位姿信息确定时间约束条件；基于时间约束条件、第一巡检任务，根据预设算法确定第一巡检路线；机器人按照第一巡检路线执行第一巡检任务。

在本申请的一些实施例中，第一巡检任务包括机器人巡检目标巡检地点的一个或者多个设备。

应理解，机器人在巡检过程中，当机器人检测具体的某个设备时，会通过的摄像头对该设备或者该设备的仪表盘进行拍摄，以获取可以表征该设备运行状况的图像，进而使得变电站工作人员或者机器人本身根据所获取的图像了解该设备甚至该变电站的运行状况，以便于检测出变电站某设备出现问题时，变电站工作人员能够及时对变电站设备进行维修，确保变电站可以安全的运行。

还应理解，上述目标巡检地点包括但不限于变电站，还可以是其他需要对设备进行维修检测的场景，本申请对此不作限制。为了便于描述，下文均以变电站为例做详细阐述。

对于上述机器人在预设检测地点的位姿信息的解释：首先，预设检测地点是用户或者变电站工作人员根据实际情况预先设定好的检测地点，当机器人进行巡检的时候，机器人会在一个确定的检测地点对该检测地点对应的设备进行检测。

当设定好检测地点后，机器人抵达该检测地点，机器人的位姿信息相对于该地点对应的设备来说就是确定的。其中，机器人的位姿信息包括机器人的朝向角度和/或摄像头的高度。可以理解的是，机器人所处地点是上述预设检测地点。

当机器人的位姿信息确定后，就可以结合变电站所处地点的太阳高度角和方位角信息确定机器人处于预设检测地点时不受太阳光照干扰的时间约束条件，使得机器人在该时间约束条件之内检测对应设备不会受到太阳光照的干扰。

其中，时间约束条件可以表示为时间窗的形式，在该时间窗内，机器人检测设备不受环境因素的干扰。

然后，根据时间窗、机器人所要巡检的设备、根据预设算法对机器人所要巡检的设备进行规划，然后得到第一巡检路线。其中，预设算法包括旅行者问题算法，通过该算法可以得到机器人巡检各设备花费时间最少或路径最短的巡检路线。

应理解，第一巡检路线表示的是上述设备的巡检顺序或者优先级。

之后，机器人会按照第一巡检路线对上述设备依次进行巡检。

通过上述方法，机器人可以在最短的时间内、不受太阳光照干扰的情况下对变电站内各设备进行有效检测，提高了机器人的巡检效率以及准确性。同时，由于采用了机器人检测的方式，代替了传统的人工检测方式，降低了人的工作量，并且也解决了人工检测安全性差、效率低的问题。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，环境信息还包括目标巡检地点的天气信息，根据太阳高度角与方位角信息、位姿信息确定时间约束条件包括：根据太阳高度角与方位角信息、天气信息、位姿信息确定时间约束条件，时间约束条件包括第一时段的信息，第一时段内的天气支持机器人巡检一个或多个设备；以及机器人按照第一巡检路线执行第一巡检任务，包括：机器人在第一时段内，按照第一巡检路线执行第一巡检任务。

在本申请的一些实施例中，上述环境信息还可以包括变电站所处地点的天气信息，天气信息可以表征变电站所处地点的天气状况。可以理解的是，在一些恶劣天气下(比如，雨雪天、雷暴等等天气)，机器人继续巡检变电站内设备，对机器人的损耗比较大。

本方法结合上述太阳高度角和方位角信息、机器人的位姿信息以及天气信息确定第一巡检路线，使得机器人在按照该路线巡检各设备时，能够避开恶劣天气，尽可能降低机器人损耗，以保证机器人的服务年限，使得机器人能够继续开展后续工作。

结合第一方面和上述可能的实现方式，在第一方面的可能的实现方式中，环境信息还包括目标巡检地点的地理信息，方法还包括：根据地理信息确定地理约束条件；以及，基于时间约束条件、第一巡检任务，根据预设算法确定第一巡检路线，包括：基于地理约束条件、时间约束条件以及第一巡检任务，根据预设算法确定第一巡检路线。

在本申请的一些实施例中，环境信息还包括变电站的地理信息，其可以表征变电站内各设备所述的地理位置条件，比如变电站内是否存在一些设备是机器人无法正常行驶靠近的。例如，一些设备可能位于变电站的偏僻狭小的位置，或者一些设备正处于维修状态，所以该设备周围设置有障碍物，机器人无法靠近等等情况。

根据上述地理信息确定地理约束条件，其中，地理约束条件表示机器人在该地理条件的约束下无法到底预设检测地点以对设备进行检测。

根据地理约束条件、时间约束条件以及机器人要巡检的设备，确定出第一巡检路线，然后机器人按照该巡检路线对变电站内能够检测的各设备进行检测，对于机器人无法检测的各设备，则由变电站工作人员或者等到地理约束条件消失时再由机器人进行检测，提高了机器人检测设备的效率，也确保了变电站内各设备都能够得到有效的检测。

结合第一方面和上述可能的实现方式，在第一方面的可能的实现方式中，获取第一巡检任务还包括：获取第一巡检任务中一个或多个设备中每一个设备对应的人员列表。

结合第一方面和上述可能的实现方式，在第一方面的可能的实现方式中，方法还包括：实时监测机器人的运行状况，当机器人的运行状况不满足执行第一巡检任务的预设条件时，向机器人正在检测的设备对应的人员列表中的所有人员发送报警信息。

在本申请的一些实施例中，机器人在检测过程中可能会发生故障。

对于此种情况，机器人可以在获取第一巡检任务的时候，也获取一个或者多个设备中每一个设备对应的人员列表，然后当机器人发生故障无法继续检测设备的时候，机器人会向人员列表中的所有人员发送报警信息，以便于接收到报警信息的人员能够暂时代替机器人对设备进行检测，以及对机器人进行及时的维修。其中，人员列表中的人员可以是对应设备的维修人员、责任人员、或变电站值班人员等等。

结合第一方面和上述可能的实现方式，在第一方面的可能的实现方式中，获取第一巡检任务的方式包括以下任意一种：获取存储在机器人存储器中的第一巡检任务；或者从其他电子设备上获取第一巡检任务；或者获取用户输入的第一巡检任务。

在本申请的一些实施例中，第一巡检任务可以是预先由变电站工作人员或用户存储在机器人存储器中的任务，也可以是机器人从其他电子设备(比如，变电站服务器、云端等等)下载的任务，还可以是变电站工作人员根据实地考察实时根据需要实时输入至机器人的任务。本申请对比不作限制。

第二方面，本申请实施例提供了一种机器人巡检任务规划装置，包括：

一个或多个处理器；

一个或多个存储器；

多个应用程序；以及一个多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，当所述一个或者多个程序被所述处理器执行时，使得所述装置执行上述第一方面中任何一种方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括：所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任何一种方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项方法。

可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的一例机器人在变电站内巡检的场景示意图；

图2是本申请一实施例提供的一例机器人组成示意图；

图3是本申请一实施例提供的一例机器人与变电站调度平台的交互示意图；

图4是本申请一实施例提供的一例机器人巡检场景示意图；

图5是本申请一实施例提供的又一例机器人巡检场景示意图；

图6是本申请一实施例提供一例机器人巡检任务规划方法示意图。

具体实施方式

需要说明的是，以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定组成、方法之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”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。

还应当理解，在本申请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。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。例如，本申请中出现的第一巡检路线。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请实施例提供的机器人巡检任务规划方法可以应用在图1所示的场景中。

图1是根据本申请的一些实施例提供的一例机器人巡检变电站的场景示意图，包括机器人100，以及变电站各设备A、B、C、D。

应理解，上述机器人100可以是履带机器人、也可以是无人机等等机器人，上述变电站内的设备A、B、C、D可以是电力计表、传输线路、绝缘子等等设备，本申请对此不作限制。

在本申请的一些实施例中，上述变电站内的各设备可以更多或者更少，本申请对此不作限制。

图2是本申请实施例提供的一例机器人组成示意图。

示例性的，如图2所示，该机器人组成100包括：处理器10、存储器11、存储在存储器11中并可以在处理器10上运行的计算机程序12、以及巡检单元13。

处理器10执行计算机程序12时实现本申请提供的机器人巡检任务的规划方法。

示例性的，所述计算机程序12可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或多个模块/单元被存储在存储器11中，并由处理器10执行，以完成本申请。一个或者多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序12在该机器人中的执行过程。

本领域技术人员可以理解，图2仅仅是该机器人组成100的一个示例，并不构成对机器人组成的限定，在其他机器人组成中可以包括比图2更多或者更少的部件，例如，还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

处理器10可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrate Circuit，ASIC)、现场可编辑门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者警惕管理逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器10可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。例如，在本申请的一些实施例中，处理器10可以根据预设算法对机器人100获取到的巡检任务进行规划、或者对机器人100在检测具体设备时获取的设备图像或者设备仪表盘的图像进行分析处理。

存储器11可以是该机器人组成100中的内部存储单元，例如机器人组成100的硬盘或者内存。存储器11也可以是外部存储设备，例如机器人上配备的插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。例如，在本申请的一些实施例中，存储器11可以存储机器人100的巡检任务。

进一步地，存储器11还可以既包括内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11用于存储计算机程序以及系统所需要的其他数据和程序。存储器11还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。计算机程序包括计算机程序代码，可以是源代码形式、对象代码形式、可执行文件或者某些中间形式等。

巡检单元13可以包括摄像头131、传感器模块132、通信模块133。巡检单元13是机器人获取外部信息的单元。

其中，摄像头131用于捕获静态图像或者视频。在本申请的一些实施例中，机器人通过摄像头131获取设备或者设备仪表盘的图像。

传感器模块132可以包括但不限于陀螺仪传感器、加速度计、里程计、激光雷达传感器等传感器。在本申请的一些实施例中，机器人可以通过陀螺仪传感器获取其位姿信息。通信模块133可以提供应用在机器人上的包括无线局域网(wireless local areanetwork，WLAN)，(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)、蓝牙(bluetooth，BT))等无线通信的解决方案。在本申请的一些实施例中，机器人可以通过通信模块133与其他电子设备进行通信连接。

可以理解的是，本申请的技术方案也可以应用在其他需要对设备进行维修检测的场景，本申请对此不作限制。为了便于描述，下文均以图1所示的变电站场景为例。

通常，为了确保变电站的安全运行，变电站工作人员需要了解变电站各设备的运行状况，以便于在某些设备(比如，A设备)发生故障时，能够及时对A设备进行维修。但是，传统的人工巡检方式会存在劳动强度大、安全性低、工作效率低下等缺点，所以目前的技术方案会采用机器人巡检代替人工巡检的方式。

具体地，机器人100通过自身的摄像头131获取能够表征上述各设备A、B、C、D运行状况的红外或者可见光图像(比如设备本身的图像或者设备仪表盘的图像)，然后机器人100对所获取的图像进行智能识别并分析或者机器人100将所获取的图像传输给变电站工作人员进行分析，使得变电站工作人员能够了解变电站内各设备的运行状况，以便于当某一个设备发生故障时，变电站工作人员可以及时对该设备进行维修，使得变电站能够安全的运行。

可以理解的是，上述机器人100还可以根据自身的可见光相机、红外成像相机等获取设备或者设备仪表盘的图像，本申请对此不作限制。

但是，目前机器人100的巡检方式并未充分考虑影响变电站所处地点的环境因素，比如，变电站的A设备正处于维修状态，所以A设备周围会设置一些障碍物使得机器人100无法对A设备进行检测，或者B设备在某一时间段会受到太阳光照的影响使得机器人100检测B设备时获取的B设备图像或者B设备仪表盘的图像不够清楚而无法识别(例如，电力表计表面玻璃阳光反射导致表计信息无法识别、逆光检测电力计表得到的图像过暗无法识别等等)。

针对目前的机器人巡检出现的问题，本申请提供一种机器人巡检任务规划方法，下面将结合图1所示的场景图以及本申请的附图2至附图6，对该方法进行详细阐述。

图3是本申请的一些实施例提供的一例机器人100与变电站调度平台200交互示意图。

在本申请的一些实施例中，本申请的技术方案可以以机器人100与变电站调度平台200交互的方式实现，即变电站调度平台获取机器人100的巡检任务、巡检任务对应的变电站的环境信息以及机器人100在预设检测地点的位姿信息，并且由调度平台根据获取的太阳高度角与方位角信息以及机器人100的位姿信息确定时间窗，以及基于时间窗、巡检任务，根据预设算法确定机器人100的第一巡检路线，然后将该巡检路线通过无线通信的方式发送给机器人100，使得机器人100能够按照第一巡检路线执行巡检任务。

应理解，随着科学技术的发展，在机器人具备足够的计算能力和处理能力的时候，本申请的技术方案也可以都由机器人100来实现，以提高机器人100巡检任务的效率。

还应理解，上述调度平台200的具体表现形式可以是变电站终端服务器、超级计算机、台式电脑、平板电脑、个人手提电脑等等能够进行数据处理和运算的设备。

下文为了便于描述，将以调度平台为服务器为例对本申请的方法做详细说明。

如图3所示，方法300包括：

301：机器人100和服务器200建立通信连接。

应理解，机器人100与服务器200建立通信连接的方式可以是无线通信的方式，例如，机器人100在Wi-Fi网络下，通过通信模块133向服务器200发送“连接请求”；机器人100与服务器200建立通信连接的方式也可以是有线通信的方式，例如，机器人100通过数据线与服务器200连接。本申请对此不作限制。

302：服务器200获取机器人100在变电站的巡检任务。

在本申请的一些实施例中，服务器200首先获取要执行的巡检任务，其中，巡检任务包括机器人100巡检变电站内的一个或者多个设备(例如，变电站内的设备A、B、C、D)。

应理解，在本申请的一些实施例中，上述巡检任务可以是服务器200从其他电子设备(例如云端等等)下载的巡检任务，还可以是用户结合变电站各设备的具体情况，根据具体的检测需求(比如，有些设备已经检测所以无需检测)实时输入给服务器200的巡检任务，本申请对此不作限制。

303：服务器200获取机器人100的巡检任务后，向机器人100发送巡检任务。

304：服务器200获取变电站的环境信息。

在本申请的一些实施例中，服务器200可以通过连接地理信息系统(GeographicInformation System或Geo－Information system，GIS)获取太阳的高度角和方位角信息、天气信息以及地理信息等环境信息等。本申请对服务器200获取环境信息的方式不作限制。

305：机器人100根据其获取的巡检任务，向服务器200发送其在执行巡检任务时所在的各个预设检测地点的位姿信息。

需要说明的是，预设检测地点是机器人100检测一个或者多个设备中每一个设备时所在的地点，位姿信息指的是机器人100通过自身的摄像头131在预设检测地点对设备或者设备的仪表盘进行拍摄时，机器人100的朝向角度和/或摄像头高度。

应理解，位姿信息可以是机器人100通过传感器模块132中的通过陀螺仪传感器、加速度计、里程计、激光雷达传感器获取的，本申请对此不作限制。

还应理解，机器人100所处地点与预设检测地点是一致的，当机器人100在预设检测地点检测设备时，机器人100相对于设备的朝向角度是确定的。

图4是根据本申请的一些实施例提供的机器人100在预设检测地点检测设备的场景示意图。

例如，如图4所示，a地点为机器人对A设备进行检测时的预设检测地点，机器人100在a地点对A设备进行检测时，机器人100在a点的朝向角度就是正西。

当机器人的位姿信息确定后，就可以结合变电站所处地点的太阳高度角和方位角信息确定机器人处于预设检测地点对设备进行检测时不受太阳光照干扰的时间窗。

在本申请的一些实施例中，上述预设检测地点可以由用户根据实际情况预先设定。

图5是根据本申请的一些实施例提供的机器人100检测A设备的场景示意图。

例如，如图5所示，机器人100在靠近A设备的过程中，机器人100的摄像头131可以随时获取A设备或者A设备仪表盘的图像，但是，如果在靠近A设备的过程中机器人100的摄像头131一直处于开启状态，就会增加机器人100的功耗，所以，用户可以将靠近A设备的某一个位置(例如，a、b、c地点)作为机器人100的预设检测地点，当机器人100到达该预设检测地点的时候，机器人100开启摄像头131拍摄设备或者设备的仪表盘，以获取可以表征A设备运行状况的图像。

在本申请的一些实施例中，上述a、b、c地点可以是机器人100检测设备时的最佳拍摄位置，比如，机器人100在a地点的能够拍摄到A设备的整体图像或者能够拍摄到A设备的仪表盘的全部图像，那么，就以a地点作为预设检测地点，本申请对此不做限制。

306：服务器200基于获取的机器人100的位姿信息以及环境信息确定时间窗口。

需要说明的是，时间窗是时间约束条件，机器人100在时间窗内对设备进行检测不会受到环境因素(比如，太阳光照)的干扰。机器人100能够根据所获取的太阳高度角与太阳方位角的信息，得到变电站所处地点的太阳光照的变化时间段。然后结合机器人100所在的预设检测地点的位姿信息(即机器人100的朝向角度和/所在地点)，得到机器人100在预设检测地点检测变电站内的每个设备时不会受到光照影响的时间窗(参见表1)。

表1

设备	太阳光照变化时间段	时间窗
			A设备	9:00-10:00	9:00-10:00
B设备	9:30-10:30	9:30-10:30
			C设备	10:00-10:40	10:00-10:40
D设备	17:00-18:00	17:00-18:00

表1中的内容表示，机器人100在预设检测地点于上午9:00-10:00的时间段内检测A设备不会受到太阳光照的影响，在上午9:30-10:30的时间段内检测B设备不会受到太阳光照的影响，在上午10:00-10：40的时间段内检测C设备不会受到太阳光照的影响，在下午17：00-18:00的时间段内检测D设备不会受到太阳光照的影响。

307：服务器200基于时间窗以及机器人100的巡检任务确定机器人的巡检路线。

在本申请的一些实施例中，可以根据上述机器人100检测各设备不受到太阳光照干扰的时间窗以及机器人100要巡检的各设备，根据旅行者问题(Traveling SalesmanProblem，TSP)算法确定第一巡检路线。

其中，TSP算法用于为机器人规划出一条能够检测完巡检任务中所有设备、并且用时最短或者路径最短或者代价最少的巡检路线。

图6是根据本申请的一些实施例提供的又一例机器人100巡检任务规划方法示意图。如图6所示，机器人100巡检时往返A、B、C、D四个设备之间所耗费的时间(单位：min)分别是：A-B(T1)、A-C(T2)、A-D(T3)、B-C(T4)、B-D(T5)、C-D(T6)，图6中的内容以表格的形式可以表示为表2：

表2

需要说明的是，上述机器人100巡检时往返A、B、C、D四个设备之间所耗费的时间包括了机器人100在检测具体设备时所花费的时间。比如，机器人100检测A设备需要T7，则机器人100从A设备到B设备的所需的T1时间包含了机器人100检测A设备花费的T7时间。

在本申请的一些实施例中，结合表格1记载的各设备不受太阳光照影响的时间窗以及机器人100巡检往返A、B、C、D四个设备之间所耗费的时间(参见表2)，使用TSP算法对机器人100巡检A、B、C、D四个设备做规划，得到机器人巡检完变电站内所有设备用时最短的第一巡检路线。

假设第一巡检路线为：B、C、A、D。

308：服务器200向机器人100发送巡检路线。

309：机器人100按照巡检路线执行巡检任务。

根据上述表格1的记载可以得出所述设备的不受太阳光照影响的时间窗，即B(9:30-10:30)、C(10:00-10:40)、A(9:00-10:00)、D(17:00-18:00)，所以机器人100可以在9:30至18:00的时间段，按照B、C、A、D的巡检路线依次检测上述设备。

但是，由于D设备不受太阳光照影响的时间段在17:00-18:00，机器人100按照上述顺序检测完A设备后(假设为10:00)，需要等待7个小时才能检测D设备，这样会极大的增加机器人100功耗，所以，机器人100将以10:00作为第一轮巡检任务结束时间点，并经过预设时长，在D设备的时间窗内对其进行巡检。

应理解，上述以四个设备作为要检测的设备只是为了便于说明本申请技术方案的一种示例，在本申请的另一些实施例中，机器人100还可以巡检更多或者更少的设备，但是，对所述更多或者更少的设备进行规划的方式与上述对四个设备做规划的方式一致。

例如，假设机器人100要巡检的设备有八个(A、B、C、D、E、F、G、H)，基于所述八个设备的时间窗以及八个设备，根据TSP算法得到第一巡检路线为：C、D、E、F、H、G、A、B。

当机器人100按照上述巡检路线巡检完H设备后，需要等待很长的时间才能继续巡检设备G、A、B，此时，将机器人100巡检完H设备的时间作为结束时间；以及根据TSP算法对剩余的设备G、A、B继续做规划，得到A、G、B的巡检路线，并按照该路线巡检A、G、B设备，直至机器人100检测完所有设备。

应理解，预设时长可以是用户根据机器人100的运行状况、待机时长设定。如果机器人100的运行状况不好(比如，在检测设备过程中发生过碰撞等等)或者机器人100的待机时长比较短(比如，机器人100待机时长为3个小时)，则用户可以将预设时长设置的长一些，以便于机器人100的维修和充电。本申请对此不作限制。

在本申请的一些实施例中，可能存在机器人100按照巡检路线检测某个设备时花费时间太长，以至于机器人100按照巡检路线检测下一个设备的时间不在该设备的时间窗范围内。

例如，继续以A、B、C、D四个设备为例，如下表3所示：机器人100检测A、B、C、D四个设备所要的时间分别为10min、20min、15min、5min。

表3

设备	检测每个设备所用时间(单位：min)	时间窗
			A设备	20	9:00-10:00
B设备	30	9:30-10:30
			C设备	15	10:00-10:40
D设备	5	17:00-18:00

假设按照TSP算法对A、B、C、D四个设备进行规划得到的第一巡检路线为：B、A、C、D。

根据表3可以得知，机器人100可以在9:30-18:00间按照上述第一巡检路线对所有设备进行检测。

假设机器人100从9:30开始检测，则机器人100在检测完B设备后的时间为10:00，机器人100继续检测A设备的时间就不在A设备的时间窗内(9:00-10:00)，此时，机器人100将对剩余的设备重新根据TSP算法做规划，得到第二巡检路线(比如，C、D、A)，直至机器人100检测完所有设备。

需要说明的是，目前根据实际的变电站巡检工作情况，不会出现要机器人100检测一个设备所用的时间会大于其设备时间窗的时间长度。例如，机器人100检测A设备的所用时间为T8，大于A设备的时间窗的长度T9。如果存在这种情况，此时机器人100会向依然会按照上述方式规划出来的巡检路线对各设备进行检测，以保证机器人100巡检所有设备的时间至少是最少的，以提高机器人100巡检设备的效率，尽可能降低变电站工作人员的工作量。

机器人100检测各设备并通过机器人100的摄像头131获取各设备和/或各设备的仪表盘的图像，供变电站工作人员实时分析和记录或者由机器人100的处理器直接进行分析记录，并将分析记录结果上传至变电站的服务器中，以使得变电站工作人员能够通过变电站的设备和/或设备的仪表盘显示的数值，得到变电站的运行情况。

通过上述方法，机器人可以在最短的时间内、不受太阳光照干扰的情况下对变电站内各设备进行有效检测，提高了机器人的巡检效率以及准确性。

在本申请的另外一些实施例中，方法300中的步骤302、303也可以省略，即巡检任务可以预先存储在机器人100存储器11中或者由用户结合变电站各设备的具体情况，根据具体的检测需求(比如，有些设备已经检测所以无需检测)实时输入给机器人100的巡检任务，而无需服务器200获取巡检任务再发送给机器人100。

在本申请的一些实施例中，上述306确定时间窗的方法还可以是：结合变电站的天气信息、变电站的太阳高度角和方位角信息、以及机器人100的位姿信息确定时间窗。其中，天气信息也属于服务器200获取的变电站的环境信息中的一种信息，它可以表征机器人100巡检变电站的设备时，变电站所处地点的天气状况，比如暴雨天气、下雪、雷暴、阴天、晴天等等。

具体地，服务器200是根据机器人100在预设检测地点的位姿信息以及太阳高度角和方位角信息以及天气信息，得到机器人100检测具体设备时不受环境太阳光照以及天气状况影响的时间窗。

而变电站的太阳高度角和方位角信息、机器人100的位姿信息与上述实施例中的含义一致，此处不再赘述。

如表4所示，示出了变电站的天气状况以及机器人100巡检变电站内各设备不受天气状况以及太阳光照影响的时间窗：

表4

从上表可以得出，在上午9:00-10:00的时间段，有暴雨天气，上午10:00至下午18:00均为晴天；在上午10:00-10:30，太阳光照对机器人100检测A、B设备没有影响；在上午10:00-10:40，太阳光照对机器人100检测C备没有影响；在下午17:00-18:00，太阳光照对机器人100检测C备没有影响。

服务器200结合天气状况以及太阳高度角和太阳方位角信息确定的时间窗为：机器人100在预设检测地点于上午10:00-10:30检测A、B设备时，不会受到天气状况以及太阳光照的影响，在上午10:00-10:40检测C设备的时，不会受到天气状况以及太阳光照的影响，在下午17:00-18:00检测D设备的时，不会受到天气状况以及太阳光照的影响。

通过上述方法，综合考虑了机器人巡检过程中检测各设备的天气状况，在恶劣的天气下，机器人就暂时不检测该设备，等到天气状况转好时在按照上述规划方法对所有设备进行规划得到巡检路线，并按照巡检路线对所有设备进行检测。

需要说明的是，机器人在恶劣的情况下当然也是可以对变电站各设备进行检测的，上述方法是基于保护机器人的目的，在恶劣的天气状况下，机器人继续检测设备的话，或增加机器人的损耗，不利于机器人的后续工作。

在本申请的一些实施例中，上述307中确定第一巡检路线的方法还可以是：结合变电站所处地点的地理信息确定地理约束条件，然后基于地理约束条件、时间窗、以及机器人100的巡检任务，根据预设算法确定第一巡检路线。

应理解，地理约束条件指的是机器人100无法正常驶入的地点条件，比如，某设备正在维修，所以该设备周围会设置一些障碍物导致机器人100无法驶入并检测该设备，或者该设备所在的位置处于变电站的偏僻狭小位置，而机器人100无法正常驶入该位置以对该设备进行检测等等，本申请对此不作限制。

如表5所示，示出了变电站内各设备的地理约束条件以及时间窗：

表5

从上表可以得出，A、B两个设备均无地理约束条件，为机器人100可以正常行驶并进行检测的设备，并且，在上午9:00-10:00，机器人100在预设检测地点检测A设备不受太阳光照的影响，在上午9：30-10:30，机器人100在预设检测地点检测B设备不受太阳光照的影响；以及在正常情况下，在上午10:00-10:40，机器人100在预设检测地点检测C设备不受太阳光照的影响，在下午17：00-18:00，机器人100在预设检测地点检测D设备不受太阳光照的影响。

但是，由于C、D设备具有地理约束条件，所以，服务器200结合地理约束条件及太阳高度角和太阳方位角信息确定的时间窗为：机器人100在预设检测地点于上午9:00-10:00-检测A设备时，不会受到太阳光照的影响，在上午9:30-10:30检测B设备的时，不会受到太阳光照的影响，对于C、D两个设备，没有时间窗，表明在C、D两个设备的地理约束条件仍然存在的时候，机器人100不会检测C、D两个设备，此时，可以由变电站工作人员进行人工检测或者等到地理约束条件消失时，再对C、D两个设备按照上述方法进行规划。

通过上述方法可以根据变电站内设备所处的地理位置条件，结合机器人100巡检过程中往返各设备所需的时间，根据TSP算法确定机器人100检测变电站内各设备的巡检路线，对机器人100无法到达的设备所在地点，就由变电站工作人员进行人工检测或者等到机器人100能够到达该设备时在对该设备进行检测，提高机器人100的检测效率，并且通过这种机器人100与工作人员配合检测的方式，确保变电站内的设备检测工作得以顺利进行。

在本申请的一些实施例中，服务器200还可以获取变电站内每个设备对应的人员列表，其中，人员列表可以包括机器人100在检测该设备时的变电站值班人员、该设备的责任人员、或者该设备的维修人员等等。

然后用户实时的监测机器人100的运行状况，当机器人100在巡检过程中发生故障而无法继续检测设备的时候，机器人100会向上述人员列表的全部人员发送报警信息，以通知上述人员继续检测机器人100正在检测的设备。

应理解，机器人100也可以向上述人员列表中的一部分人员发送报警信息，具体发送报警信息的对象可以由机器人100根据自身定位来判断。比如，机器人100可以向上述人员列表中距离自身定位最近的人员发送报警信息，以节约时间，提高巡检效率。

通过上述方法，确保了机器人100故障的时候，变电站工作人员仍然能够通过机器人100故障时所检测的设备对应的维修人员、责任人员或者变电站值班人员那里得到该设备的运行状况，不至于耽误变电站设备的巡检工作。

在本申请的一些实施例中，还可以根据TSP算法得到机器人100巡检变电站内设备所走的路径最短的第一巡检路线或者代价最少的路线。本申请对此不作限制。

其中，机器人往返各设备之间的代价可以是对所有环境因素(诸如太阳光照、天气状况、地理位置等环境因素)，以及机器人自身的运行状况，配置相应的权重，然后将各权重累加计算得到机器人往返各设备之间的代价。

例如，机器人检测完A设备到检测B设备之间的代价计算方式为：假设太阳光照的权重为x，天气状况的权重为y，地理位置的权重为z，机器人自身的运行状况的权重为w，然后将各权重累加得到机器人从A设备到B设备的代价：x+y+z+w。

然后服务器200基于机器人100往返各设备之间的所有代价，利用TSP算法确定出机器人100巡检完各设备代价最少的路线作为机器人的第一巡检路线。

其中，具体权重的配置方法以及代价的计算方法可以有用户根据实际需求设置，本申请对此不作限制。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本申请通过上述方法，将变电站的地理位置、太阳光照变化、以及天气状况对机器人100巡检各设备的影响，确定了机器人100巡检各设备时不受上述各因素干扰的时间窗、然后结合机器人100巡检过程中往返各设备所需的时间，根据TSP算法最终确定了机器人100检测变电站内各设备的巡检路线，当机器人100按照前述巡检路线检测各设备时，不但提高了机器人100检测各设备的效率，降低了变电站工作人员的工作量，而且还使得机器人100在检测各设备时能够获取不受上述环境因素干扰的图像，进而使得机器人100或者变电站工作人员能够从机器人100获取的图像数据更为准确的了解变电站及站内各设备的运行状况，以使得变电站工作人员及时对变电站各设备进行维修，使得变电站运行更为安全。

本申请实施例还提供了一种机器人巡检任务规划装置，该装置包括：至少一个处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述至少一个处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

所述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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机器人巡检任务规划方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一巡检任务及所述第一巡检任务对应的目标巡检地点的环境信息，所述环境信息包括所述目标巡检地点的太阳高度角与方位角信息，所述第一巡检任务包括巡检所述目标巡检地点的一个或多个设备；

获取所述机器人在预设检测地点的位姿信息，所述预设检测地点为所述机器人检测所述一个或多个设备中每一个设备时所在的地点；

根据所述太阳高度角与方位角信息、所述位姿信息确定时间约束条件；

基于所述时间约束条件、所述第一巡检任务，根据预设算法确定第一巡检路线；

所述机器人按照所述第一巡检路线执行所述第一巡检任务。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境信息还包括所述目标巡检地点的天气信息，所述根据所述太阳高度角与方位角信息、所述位姿信息确定时间约束条件包括：

根据所述太阳高度角与方位角信息、所述天气信息、所述位姿信息确定所述时间约束条件，所述时间约束条件包括第一时段的信息，所述第一时段内的天气支持所述机器人巡检所述一个或多个设备；以及所述机器人按照所述第一巡检路线执行所述第一巡检任务，包括：

所述机器人在所述第一时段内，按照所述第一巡检路线执行所述第一巡检任务。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述环境信息还包括所述目标巡检地点的地理信息，所述方法还包括：

根据所述地理信息确定地理约束条件；

以及，所述基于所述时间约束条件、所述第一巡检任务，根据预设算法确定第一巡检路线，包括：

基于所述地理约束条件、所述时间约束条件以及所述第一巡检任务，根据预设算法确定所述第一巡检路线。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一巡检任务还包括：

获取所述第一巡检任务中所述一个或多个设备中每一个设备对应的人员列表。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

实时监测所述机器人的运行状况，当所述机器人的运行状况不满足执行所述第一巡检任务的预设条件时，向所述机器人正在检测的所述设备对应的人员列表中的所有人员发送报警信息。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一巡检任务的方式包括以下任意一种：

获取存储在所述机器人存储器中的第一巡检任务；或者

从其他电子设备上获取所述第一巡检任务；或者

获取用户输入的第一巡检任务。

7.一种机器人巡检任务规划装置，其特征在于，包括：一个或多个处理器；

一个或多个存储器；

多个应用程序；以及一个多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，当所述一个或者多个程序被所述处理器执行时，使得所述装置执行如权利要求1至6任一项所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的方法。

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