一种机器人巡逻路线确定方法及系统

技术领域

本发明涉及机器人巡逻领域，尤其涉及一种机器人巡逻路线确定方法。

背景技术

在仓库、酒店、商场、小区等多种场景中的安全巡逻是一种重要的工作，利用移动机器人进行自主巡逻是目前机器人一个重要的应用领域。现有的机器人在巡逻时其巡逻路线基本是固定的，巡逻效果较差。

发明内容

本发明主要解决了上述问题，提供了一种机器人巡逻路线确定方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种机器人巡逻路线确定方法，包括以下步骤：

S1：获取巡逻区域地图并确定巡逻主路线；

S2：获取巡逻区域中环境信息采样点及环境信息采样点采集的环境信息；

S3：将巡逻主路线划分为多个节点；

S4：统计各个相邻节点之间的所有区间路线；

S5：获取机器人位置信息确定机器人将要进入的相邻节点区间；

S6：对比将要进入的相邻节点区间中各个区间路线的综合参数并选择；

S7：将选择的区间路线发送给机器人作为下一相邻节点区间的巡逻路线；

S8：重复步骤S5至步骤S7直至机器人完成本次巡逻。

在巡逻过程中基于根据环境信息采样点选择巡逻路线，使得巡逻路线多样化，能够达到良好的巡逻效果。

作为上述方案的一种优选方案，所述步骤S2中环境信息采样点采集的环境信息包括人流量、车流量和噪声强度。

作为上述方案的一种优选方案，所述步骤S3中在划分节点后给每个节点设置坐标并存储，每次执行步骤S3时，每个节点的节点坐标与上一次划分的节点坐标不同。每次巡逻均设置不同的节点，减小巡逻路线的重复概率。

作为上述方案的一种优选方案，所述步骤S6包括以下步骤：

S61：基于区间路线对各个环境信息采样点进行聚类生成多个簇；

S62：计算每个簇中的综合参数；

S63：选择综合参数值最高的簇对应的区间路线。通过计算综合参数选择环境信息变化量较大的路线，提供机器人巡逻路线的有效性和准确性。

作为上述方案的一种优选方案，所述步骤S62中，综合参数计算公式如下：

其中，θ为综合参数，n为簇中环境信息采样点的数量，α

根据权利要求5所述的机器人巡逻路线确定方法，其特征是：所述评估参数计算公式如下：

其中m为环境信息项数，a

作为上述方案的一种优选方案，所述环境信息采样点各自生成无线局域网，所述机器人在进入相应的无线局域网时与该环境信息采样点建立连接并调整该环境信息采样点的权重直至本次巡逻结束。减小机器人在同次巡逻中出现巡逻路线重复的概率。

作为上述方案的一种优选方案，所述调整该环境信息采样点的权重包括置零或在每次连接时减小权重直至权重为0。

对应的，本发明还提供一种机器人巡逻路线确定系统，使用机器人巡逻路线确定方法，包括：

存储模块，存储待巡逻区域地图及巡逻主路线；

路线规划模块，获取巡逻主路线并将巡逻主路线随机划分为多个节点；

环境信息采样模块，分布在待巡逻区域中，作为环境信息采样点采集其所处位置环境信息；

处理模块，获取相邻节点之间的所有路径并基于路径对环境信息采样模块进行聚类，获取每一簇综合参数，根据综合参数选择相邻节点之间的巡逻路线；

机器人定位模块，实时获取机器人位置信息。

作为上述方案的一种优选方案，所述环境信息采样模块包括摄像头、噪声传感器和通讯模块。

本发明的优点是：每次巡逻均划分不同的节点，提供巡逻路线的多样性；在巡逻过程中，能够基于综合参数对巡逻路线进行调整，能够提供巡逻路线的有效性和准确性。

附图说明

图1为机器人巡逻路线确定方法的流程图。

图2为划分节点时可能存在的节点分布示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例：

一种机器人巡逻路线确定方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1：获取巡逻区域地图并确定巡逻主路线；

S2：获取巡逻区域中环境信息采样点及环境信息采样点采集的环境信息，环境信息包括人流量、车流量和噪声强度等；

S3：将巡逻主路线划分为多个节点；

S4：统计各个相邻节点之间的所有区间路线；

S5：获取机器人位置信息确定机器人将要进入的相邻节点区间；

S6：对比将要进入的相邻节点区间中各个区间路线的综合参数并选择；

S7：将选择的区间路线发送给机器人作为下一相邻节点区间的巡逻路线；

S8：重复步骤S5至步骤S7直至机器人完成本次巡逻。

在步骤S3中，划分节点后给每个节点设置坐标并存储，本实施例中节点坐标设为(x，y)其中，x为节点序号，y为节点到起始点的距离。在每次巡逻时，每个节点的节点坐标应与上一次巡逻时的节点坐标不同。通过改变每次巡逻的节点使得每次巡逻路线均能够存在变化，提高巡逻路线的多样性。

本实施例中，步骤S6包括以下步骤：

S61：基于区间路线对各个环境信息采样点进行聚类生成多个簇；

S62：计算每个簇中的综合参数；综合参数计算公式如下：

其中，θ为综合参数，n为簇中环境信息采样点的数量，α

其中m为环境信息项数，a

S63：选择综合参数值最高的簇对应的区间路线。通过步骤S6能够选择出环境参数变化量较大的路线，该类路线存在异常的可能性也相对较大，因此可以提供巡逻路线的有效性和准确性。

此外，由于本实例中节点是随机划分的，并不能保证节点位于岔路口，可能存在图2所示状态，在图2状态时，节点A至B之间的路线有a、cb和db三种，节点B至C之间的路线有b、ad和ac三种，假设机器人在AB节点之间的巡逻路线为cb，若是在确定BC节点之间的巡逻路线时选择了b路线，则会导致巡逻路线的重复，因此，本实施例中的环境信息采样点各自生成无线局域网，机器人在进入相应的无线局域网时与该环境信息采样点建立连接并调整该环境信息采样点的权重直至本次巡逻结束。调整该环境信息采样点的权重包括直接置零或在每次连接时减小权重直至权重为0。仍以图2为例，在机器人对cb路线进行巡逻后，在确定BC节点之间巡逻路线时，选择b路线或是ac路线的概率会因b路线和c路线附近的环境信息采样点的权重减小而减小，有较大概率选择ad路线作为BC节点之间的巡逻路线，避免了巡逻路线出现重复的概率，提高了巡逻效率。

对应的，本实施例还提供一种机器人巡逻路线确定系统，使用上述方法，包括：

存储模块，存储待巡逻区域地图及巡逻主路线；

路线规划模块，获取巡逻主路线并将巡逻主路线随机划分为多个节点；

环境信息采样模块，分布在待巡逻区域中，作为环境信息采样点采集其所处位置环境信息，环境信息采样模块包括摄像头、噪声传感器和通讯模块；

处理模块，获取相邻节点之间的所有路径并基于路径对环境信息采样模块进行聚类，获取每一簇综合参数，根据综合参数选择相邻节点之间的巡逻路线；

机器人定位模块，实时获取机器人位置信息。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。