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龙图腾网获悉中国矿业大学;江苏百灵衡器制造有限公司申请的专利一种大型罐体巡检机器人的轨迹自规划系统和方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115857489B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211452460.9，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种大型罐体巡检机器人的轨迹自规划系统和方法是由江帆;王正旭;孙文杰;刘安林;孟娜娜;郑朋;张影;姚君;梁德丰;谢瑞林;程舒曼;陈涛;魏鑫设计研发完成，并于2022-11-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种大型罐体巡检机器人的轨迹自规划系统和方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种大型罐体巡检机器人的轨迹自规划系统和方法，属于巡检机器人技术领域，系统包括大型罐体巡检机器人，其包括主体装置、从体装置、电磁吸附装置和连接装置，主体装置和从体装置通过连接装置连接，电磁吸附装置设于主体装置和从体装置底部；还包括：驱动模块，其设于主体装置和从体装置两侧；图像采集模块，其设于主体装置前部；检测模块，其设于从体装置后端顶部；控制模块，其设于主体装置内部；本发明能够实现两种轨迹自规划模式，且能够在曲面导磁壁面上自适应，能够灵活的转向和移动，该发明负载能力强，巡检精度高，灵活性好，工作效率高；解决了现有的巡检机器人控制复杂而且定位精度低的问题。

本发明授权一种大型罐体巡检机器人的轨迹自规划系统和方法在权利要求书中公布了：1.一种大型罐体巡检机器人的轨迹自规划系统，其特征在于，所述系统包括大型罐体巡检机器人，所述大型罐体巡检机器人包括： 主体装置； 从体装置； 电磁吸附装置，所述电磁吸附装置安装于所述主体装置和从体装置底部； 连接装置，所述连接装置位于主体装置和从体装置之间，用于连接主体装置和从体装置； 所述系统还包括： 驱动模块，所述驱动模块采用差速转向，安装在所述主体装置和从体装置两侧； 图像采集模块，所述图像采集模块安装在所述主体装置的前部，用于采集焊缝图像； 检测模块，所述检测模块安装在所述从体装置后端顶部，搭载涡流传感器和超声波传感器，用于检测焊缝缺陷和罐体缺陷； 控制模块，所述控制模块安装在所述主体装置内部，用于接收、处理各个模块的信息并控制机器人运动，所述大型罐体巡检机器人的轨迹自规划系统的轨迹自规划方法，包括以下步骤： S1、系统初始化选择轨迹自规划巡检模式； S2、选择巡检模式一，轨迹自规划步骤如下: a1、图像采集，采集机器人运动前方的焊缝图像，并将图像传输至控制模块； a2、图像预处理，控制模块将接收到的焊缝图像进行预处理； a3、中心线提取，使用八邻域模板检测预处理后图像中所有像素点，若检测到的像素点为8simple，且此点不孤立，若此点为边界点则删除该点，以此进行多次迭代，最终得到中心线； a4、特征点提取，将中心线图像平面中所有的有效像素点都转换到参数平面，确定霍夫拟合直线中的直线参数，根据图像中的点坐标，联合直线参数在参数平面内拟合出两条直线，通过两条直线的直线方程得两直线交点，即为特征点； a5、规划运动轨迹，将多帧图像所得的特征点坐标转换为世界坐标系，并使用最小二乘法拟合实现焊缝轨迹规划； a6、巡检运动，控制模块根据轨迹控制电机运动，利用编码器定位和调整机器人位姿； a7、上传缺陷信息，巡检运动的过程中，涡流传感器持续工作，在检测到缺陷时，控制模块通过编码器来获取定位信息，并将定位信息传给上位机； S3、选择巡检模式二，轨迹自规划步骤如下: a1、指定起始点位置坐标，调整机器人侧面与水平面夹角为零度； a2、直线运动，机器人吸附在罐上直线运动，通过编码器调整位姿和保持匀速； 机器人绕罐底直线运动定位的方法如下： 计算驱动轮运动距离ΔdL、ΔdR，计算在一个采样之间周期内左右两轮的脉冲数NL、NR，并以此计算在一个采样周期内两轮的运动距离； ΔdL＝2πRNL1 ΔdR＝2πRNR1 式中，R表示轮子半径，ΔdL运动距离，ΔdL运动距离 计算机器人运动距离和偏移角度ΔD和Δθ， ΔD＝ΔdL+ΔdR2 Δθ＝ΔdL-ΔdRα 式中，α表示两轮间距； 通过机器人行走的距离ΔD，可知机器人相对初始位置的位置； a3、静止转向，控制模块通过编码器得知机器人已经绕罐底一周，停止运动，进行原地旋转使机器人侧面与水平面夹角为 机器人得到绕罐底一周信号方法如下： 当ΔD＝罐底周长S时，机器人完成绕罐底一周运动； 得到旋转度方法如下： 建立旋转角计算方法： 式中，P表示同一平面内两条相邻轨迹的轴向距离； 输入机器人宽L和罐体直径d，计算可得机器人旋转角度和两条相邻轨迹的轴向距离P； a4、螺旋运动，控制模块通过角度传感器得知机器人完成旋转，此时机器人侧面与水平面有夹角开始绕罐体的螺旋运动； 机器人绕罐体螺旋运动的定位方法如下: 通过下列方程可以计算出完成螺旋一周运动的时间t和运行一周所行走的距离D 式中，D表示机器人完成螺旋一周运动的行走距离，V表示机器人匀速移动的速度； 通过计算机器人运行时间T与完成螺旋一周运动时间t的比值来确定机器人在某时刻的具体位置： 式中，N为整数表示T和t相除的商，M表示T和t相除的余数； 若T和t相除没有余数，则机器人在初始位置轴向距离NP位置处； 若T和t相除有余数，将余数M代入中的时间t，得到机器人在距离初始位置轴向距离NP+h的圆周β某处； 将余数M代入中的t，得到机器人在距离初始位置横向距离为l的直线a上； 则机器人的具体位置就在直线a和圆周β的交点处； a5、静止转向，控制模块通过定位得知，机器人距离起点的轴向距离等于罐体高度H减去车身长L时，则停止运动，并进行原地旋转使机器人侧面与水平面夹角为零； a6、直线运动，机器人吸附在罐体上直线运动，进行实时定位，绕罐顶一周后停止运动； a7、上传缺陷信息，巡检运动的过程中，超声波传感器持续工作，在检测到缺陷时，控制模块将定位信息传给上位机。

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