摘要

针对目前煤矿水泵房人工巡检存在劳动强度大,主观因素多,巡检不到位,巡检结果数字化不便等问题。结合里程计定位技术、轮式移动机器人导航和避障技术,以ROS机器人开发平台为基础,研究了一种适用于水泵房巡检机器人的全局路径规划与跟踪算法,可实现巡检机器人在无人工控制,无磁轨、线缆或GPS辅助的情况下完成水泵房设备的巡检工作。首先根据水泵房二维平面图建立水泵房的二维栅格地图,接着通过PRM路径规划算法在建好的二维栅格地图中规划出一条经过所有检测点和行进点的无障碍路径,然后通过Pure Persuit路径跟踪算法计算出巡检机器人沿该路径行走需要的实时线速度和角速度,最后将线速度和角速度发送给巡检机器人运动控制器,巡检机器人便可沿着规划好的路径行走,到达检测点后便可采集排水设备的运行数据。经MATLAB仿真和实验结果分析表明巡检机器人能够准确地到达巡检点,移动过程中的位置误差小于4cm,角度误差小于 0.1rad,满足机器人巡检工作的要求。