储罐探伤爬壁机器人全遍历路径规划方法

• 作者: 唐东林 李茂扬 胡琳 袁波 魏子兵
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 工学
• 关键词: 爬壁机器人 全遍历路径规划 深度优先搜索算法 邻接矩阵 方向函数 路径选择函数
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 设计理论与方法学
• 页码范围: 253-261
• 页数: 9页
• 分类号: TP24
• 字数: 4039字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2018.03.002

摘要

储罐探伤爬壁机器人全遍历路径规划要求机器人高效遍历储罐外壁全部无障碍物区域.结合邻接矩阵、路径选择函数,提出一种单元分解算法并应用于爬壁机器人路径规划中.首先,将爬壁机器人的工作环境简化为二维平面,并通过分析漏检面积确定机器人遍历基本路径;接着,建立栅格环境,对每个栅格赋予 xi值以表示其栅格状态;其次,采用矩形分解法将工作环境划分为若干子区域,通过图的深度优先搜索算法和邻接矩阵确定各子区域的衔接顺序;最后,在子区域的遍历和切换过程中,引入方向函数 yi来判断爬壁机器人是否陷入死区,结合 xi值提出路径选择函数 fi以引导爬壁机器人快速逃离死区.在虚拟环境中进行了仿真实验,仿真结果表明,该方法不仅能引导爬壁机器人以高覆盖率和低重复率遍历工作区域,而且能快速地逃离死区.全遍历路径规划的实现拓展了爬壁机器人在检测储罐罐壁中的应用.