一种电力巡检机器人的导航方法

摘要

本发明提供了一种电力巡检机器人的导航方法，包括的步骤为：建立电力巡检机器人运动的模糊控制器，并确定模糊控制器的输入变量和输出变量；设定输入变量和输出变量的模糊集合，并设定输出变量的接受程度的模糊集合；根据模糊控制理论确立定性推理原则，根据迷糊控制器的输入变量和输出变量，建立模糊控制规则；确定输入变量与输出变量的隶属度函数；按照隶属度函数最大原则进行表决，对电力巡检机器人进行相应动作，完成电力巡检机器人的导航。该导航方法能够为电力巡检机器人提供一种切实的导航方法，能够提高电力巡检机器人的避障率。

主权项

一种电力巡检机器人的导航方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，建立电力巡检机器人运动的模糊控制器，并确定模糊控制器的输入变量和输出变量，具体步骤为：(1‑1)将电力巡检机器人前方180度的范围均分为正前方、左前方和右前方三部分，通过传感器分别测出3个方向的障碍物信息，即正前方障碍物信息F、左前方障碍物信息L和右前方障碍物信息R，并作为模糊控制器的输入变量；(1‑2)建立电力巡检机器人和巡检目标点的直线路径，并将直线路径与电力巡检机器人的前进方向之间的相对角度θ作为模糊控制器的输入变量；(1‑3)将电力巡检机器人的下一步转向角度作为模糊控制器的输出变量；步骤2，设定输入变量和输出变量的模糊集合，并设定输出变量的接受程度的模糊集合，具体步骤为：(2‑1)设定正前方障碍物信息F、左前方障碍物信息L和右前方障碍物信息R这三个输入变量各自对应的模糊集合都为小距离s、中距离m和大距离l；(2‑2)设定相对角度θ的模糊集合为正大PL、正小PS、零Z、负小NS和负大NL；(2‑3)设定转向角度的模糊子集为大右转RLT、右转RT、不转NT、左转LT和大左转LLT；(2‑4)设定转向角度的接受程度α_i的模糊子集，α_i＝1表示不允许，α_i＝2表示中立，α_i＝3表示允许，接受程度α_i越大被允许或接受的程度越高，其中，i＝1,2,3,4,5，分别对应大右转RLT、右转RT、不转NT、左转LT和大左转LLT；步骤3，根据模糊控制理论确立定性推理原则，根据迷糊控制器的输入变量和输出变量，建立模糊控制规则，具体步骤为：(3‑1)确定正前方、左前方和右前方的避障规则，由于正前方障碍物信息F、左前方障碍物信息L和右前方障碍物信息R都对应有三个模糊子集s、m和l，将F、L和R对应的模糊子集进行排列组合，则有3³＝27条规则，每条规则都对应于RLT、RT、NT、LT和LLT这五个动作的接受程度α_i；(3‑2)确定相对角度的避障规则，由于相对角度θ对应有五个模糊子集PL、PS、Z、NS和NL，则有5条规则，每条规则都对应于RLT、RT、NT、LT和LLT这五个动作的接受程度α_i；步骤4，确定输入语言变量与输出语言变量的隶属度函数，具体步骤为：(4‑1)分别将正前方障碍物信息F、左前方障碍物信息L以及右前方障碍物信息R作为隶属度的论域，确定正前方障碍物信息F、左前方障碍物信息L以及右前方障碍物信息R的隶属度函数；(4‑2)将相对角度θ作为隶属度的论域，确定相对角度θ的隶属度函数；(4‑3)将转向角度作为隶属度的论域，确定转向角度的隶属度函数；步骤5，进行解模糊化，按照最大隶属度法进行表决，对电力巡检机器人进行相应动作，完成电力巡检机器人的导航，具体步骤为：(5‑1)按照最大隶属度法进行表决，得到转向角度的清晰量；(5‑2)将得到的转向角度的清晰量进行尺度转换，得到电力巡检机器人实际用来动作的转向角度即电力巡检机器人即将需要调整的角度，完成电力巡检机器人的导航。