一种导航地图生成方法、系统和巡检机器人与流程

本申请涉及地图导航领域，具体而言，涉及一种导航地图生成方法、系统和巡检机器人。

背景技术：

1、随着光伏产业的不断发展，光伏项目智能化进程不断加速，智能巡检等依赖地图导航的光伏产品需求也逐渐增加。当前，基于ros（robot operating system，机器人操作系统）的光伏项目巡检机器人需要特定像素值的电子地图用作导航。然而，光伏项目场地通常占地面积巨大，光伏阵列众多，手动绘制2d地图和拓扑地图耗时且易出错，不利于光伏领域机器人智能化进程。目前现有技术中，也没有成熟的算法能够针对光伏项目场地自动生成导航地图。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请提供一种导航地图生成方法、系统和巡检机器人，通过自动生成基于导航地图生成系统的光伏电站智能巡检机器人导航2d地图以及拓扑地图，可有效提高地图的生成效率和精度。

2、具体的，本申请的技术方案如下：

3、第一方面，本申请公开一种导航地图生成方法，包括：

4、获取目标光伏场地的工程地图，将所述工程地图导出为第一格式图像；

5、在所述第一格式图像中获取各个光伏子阵列之间在光伏组件排布方向上的距离；将所述距离大于第一预设距离的两个相邻所述光伏子阵列进行连接，形成光伏阵列区域；

6、识别所述第一格式图像中的非光伏阵列区域，在所述非光伏阵列区域中规划导航路径，生成带有所述导航路径的二维地图和拓扑地图。

7、在一些实施方式中，所述的在所述非光伏阵列区域中规划导航路径，包括：

8、获取每一列所述非光伏阵列区域的宽度，根据所述宽度在所述非光伏阵列区域中规划所述导航路径。

9、在一些实施方式中，所述的根据所述宽度在所述非光伏阵列区域中规划所述导航路径，包括：

10、当所述宽度大于或等于阵列标准间距时，获取每一列所述光伏子阵列的角点，将所述角点的坐标在沿各自横坐标与纵坐标方向上，各自向远离其所在的所述光伏子阵列外侧分别扩展第一横向距离和第一纵向距离后，连接所述扩展后的各角点形成所述导航路径；所述第一横向距离为所述阵列标准间距的一半；

11、当所述宽度小于所述阵列标准间距时，获取所述非光伏阵列区域的中心线；将所述中心线延长并连接形成所述导航路径。

12、在一些实施方式中，所述的一种导航地图生成方法，还包括：判断一所述非光伏阵列区域内，是否有两条或两条以上的导航路径；若是则擦除原始的所述导航路径，以所述非光伏阵列区域的中心线作为新的所述导航路径。

13、在一些实施方式中，所述的一种导航地图生成方法，还包括：

14、基于所述光伏子阵列的角点，自定义设置所述第一横向距离和所述第一纵向距离，以形成适用于不同场景下的所述导航路径。

15、在一些实施方式中，所述自定义设置所述第一横向距离和所述第一纵向距离，具体包括：

16、将所述第一横向距离和所述第一纵向距离封装为可调节参数，所述可调节参数对应两个滑动条，通过所述滑动条的调节以形成不同的所述导航路径。

17、在一些实施方式中，所述的生成带有所述导航路径的二维地图和拓扑地图，包括：

18、将所述导航路径与所述第一格式图像合并形成所述二维地图；

19、获取所述导航路径中的路径交点作为所述拓扑地图的目标节点；

20、查找每个所述目标节点在横坐标方向与纵坐标方向上各自的相邻节点，设置所述目标节点与对应的所述相邻节点的位置关系；

21、将所述目标节点的坐标与所述位置关系输入拓扑地图模板，得到所述拓扑地图。

22、第二方面，本申请还公开一种导航地图生成系统，包括：

23、图像导出模块，用于获取目标光伏场地的工程地图，将所述工程地图导出为第一格式图像；

24、宽度获取模块，用于在所述第一格式图像中获取各个光伏子阵列之间在光伏组件排布方向上的距离；将所述距离小于第一预设距离的两个相邻所述光伏子阵列进行连接，形成光伏阵列区域；

25、路径规划模块，用于识别所述第一格式图像中的非光伏阵列区域，在所述非光伏阵列区域中规划导航路径，生成带有所述导航路径的二维地图和拓扑地图。

26、在一些实施方式中，所述路径规划模块，包括：

27、路径子模块，用于获取每一列所述非光伏阵列区域的宽度，根据所述宽度在所述非光伏阵列区域中规划所述导航路径；

28、地图子模块，用于将所述导航路径与所述第一格式图像合并形成所述二维地图；

29、所述地图子模块，还用于获取所述导航路径中的路径交点作为所述拓扑地图的目标节点；查找每个所述目标节点在横坐标方向与纵坐标方向上各自的相邻节点，设置所述目标节点与对应的所述相邻节点的位置关系；将所述目标节点的坐标与所述位置关系输入拓扑地图模板，得到所述拓扑地图。

30、在一些实施方式中，所述的一种导航地图生成系统，还包括：

31、导航模块，用于基于所述二维地图和所述拓扑地图对目标设备进行行驶导航。

32、第三方面，本申请还公开一种巡检机器人，所述巡检机器人至少包括上述任一项实施方式在所述的一种导航地图生成系统。

33、与现有技术相比，本申请至少具有以下一项有益效果：

34、1、本申请充分利用光伏项目场地的特点，通过光伏阵列在场地中布局时的规律性和一致性，利用了光伏阵列宽度相同的特性，实现了巡检机器人导航地图的自动生成。这种方法充分发挥了光伏项目场地布局的特点，为导航地图的生成提供了便利和高效性。

35、2、本申请在光伏项目巡检机器人二维导航地图和拓扑地图的生成过程中，充分体现了智能化和自动化的特点。通过图像处理技术和算法的应用，实现了对光伏阵列布局的智能识别和自动化地图生成，大大减少了人工干预的需求，提高了生产效率和精度。这种智能化和自动化的方法为光伏项目的巡检和导航提供了便利和可靠性，使得整个流程更加高效和智能化。

技术特征：

1.一种导航地图生成方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种导航地图生成方法，其特征在于，所述的在所述非光伏阵列区域中规划导航路径，包括：

3.如权利要求2所述的一种导航地图生成方法，其特征在于，所述的根据所述宽度在所述非光伏阵列区域中规划所述导航路径，包括：

4.如权利要求3所述的一种导航地图生成方法，其特征在于，所述的根据所述宽度在所述非光伏阵列区域中规划所述导航路径，还包括：

5.如权利要求3所述的一种导航地图生成方法，其特征在于，还包括：

6.如权利要求5所述的一种导航地图生成方法，其特征在于，所述自定义设置所述第一横向距离和所述第一纵向距离，具体包括：

7.如权利要求1-6任一项所述的一种导航地图生成方法，其特征在于，所述的生成带有所述导航路径的二维地图和拓扑地图，包括：

8.一种导航地图生成系统，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的一种导航地图生成系统，其特征在于，所述路径规划模块，包括：

10.一种巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人至少包括权利要求8-9任一项所述的一种导航地图生成系统。

技术总结本申请公开了一种导航地图生成方法、系统和巡检机器人，其中方法包括：获取目标光伏场地的工程地图，将所述工程地图导出为第一格式图像；在所述第一格式图像中获取各个光伏子阵列之间在光伏组件排布方向上的距离；将所述距离小于第一预设距离的两个相邻所述光伏子阵列进行连接，形成光伏阵列区域；识别所述第一格式图像中的非光伏阵列区域，在所述非光伏阵列区域中规划导航路径，生成带有所述导航路径的二维地图和拓扑地图。本申请通过自动生成基于导航地图生成系统的光伏电站智能巡检机器人导航二维地图以及拓扑地图，可有效提高地图的生成效率。技术研发人员：刘聪,王士涛,张邺受保护的技术使用者：湖州丽天智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10