一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统的制作方法

专利2025-04-27  14


本发明属于交通巡检机器人,特别是涉及一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统。


背景技术:

1、设计一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统需要考虑多个方面的背景技术,包括机器人技术、虚拟仿真技术、轨道交通技术,机器人技术:感知技术:包括激光雷达(lidar)、摄像头、超声波传感器,用于感知周围环境、检测轨道状态,定位与导航:使用全球定位系统(gps)、惯性导航系统(ins)、视觉里程计技术,实现机器人在轨道上的定位和导航,运动控制:包括路径规划、运动控制算法,确保机器人沿着轨道安全、高效地移动,虚拟仿真技术:三维建模与渲染:使用计算机辅助设计(cad)软件进行轨道、机器人三维模型的建模,并通过渲染技术实现真实感的图像呈现,物理仿真:基于物理引擎实现轨道、机器人运动的物理仿真,包括碰撞检测、动力学模拟,交互设计:设计友好的用户界面,支持用户对仿真环境的交互操作,如启动机器人、调整仿真参数,轨道交通技术:轨道结构:了解轨道的类型(地铁、有轨电车)、轨道结构、轨道轨迹的特点,为仿真系统的设计提供参考,安全标准:熟悉轨道交通的安全标准和规范,确保仿真系统符合相应的安全要求,维护与巡检知识:了解轨道交通设备的常见故障、维护需求和巡检方法,为仿真系统的设计提供依据,数据处理与分析:实时数据处理:处理机器人传感器获取的实时数据,如图像处理、点云数据处理,数据分析与报告:对巡检过程中收集到的数据进行分析,生成巡检报告,提供故障诊断和维护建议,人机交互技术:虚拟现实(vr)与增强现实(ar):利用vr和ar技术提供沉浸式的用户体验,帮助操作员更直观地理解仿真环境和机器人状态,远程监控与操作:支持远程监控和操作机器人,实现对轨道交通系统的远程管理和控制,安全技术:数据安全:保护仿真系统中的数据安全,防止数据泄露和未经授权的访问,系统安全:设计安全的系统架构和权限管理机制,防止系统遭受恶意攻击和破坏,软件工程:软件设计与开发:采用合适的软件开发方法和工具,进行系统架构设计、模块设计和编码实现,测试与验证:进行软件测试和验证,确保仿真系统的稳定性、可靠性和性能满足要求,综合利用以上技术,可以设计并实现一种功能强大、可靠性高的轨道轨道交通巡检机器人虚拟仿真系统,用于模拟和优化轨道交通设备的巡检和维护流程,提高轨道交通系统的安全性和运行效率,但是该一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统难以让操作者快速展示系统所需地图信息,有待改进。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统,通过需求分析单元包括地图模块、机器人控制模块和用户界面模块使得操作者可以快速用于管理和展示系统所需的地图信息,包括轨道交通系统的地理布局、站点、轨道线路、障碍物,功能:加载地图数据:负责加载轨道交通系统的地图数据,包括地图图层、地理坐标信息,解决了现有的问题。

2、为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:

3、本发明为一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统,包括需求分析单元,所述需求分析单元输出端设置有设计系统构件单元,所述设计系统构件单元输出端设置有选择仿真引擎单元,所述仿真引擎单元输出端设置有开发前段界面单元,所述开发前段界面单元输出端设置有判断故障单元,所述判断故障单元输出端设置有故障处理单元,所述故障处理单元输出端设置有plc服务复位单元,所述plc复位单元输出端设置有验证故障单元。

4、进一步地,所述需求分析单元包括地图模块、机器人控制模块和用户界面模块。

5、进一步地,所述设计系统构件单元包括构件设计规范模块、构件实现编码模块和性能调整模块。

6、进一步地,所述仿真引擎单元包括场景生成模块、系统引擎模块、物理模拟模块和控制算法模块。

7、进一步地,所述开发前段界面单元包括页面路由模块、组件库模块、数据请求模块和状态管理模块。

8、进一步地,所述判断故障单元包括故障检测模块、故障诊断模块、故障分类模块和定时巡检模块。

9、进一步地,所述故障处理单元包括故障识别模块、故障记录模块、故障分析模块和自动化故障恢复模块。

10、进一步地,所述plc服务复位单元包括复位信号输入模块、复位信号处理模块、复位操作模块和复位后自动化恢复模块。

11、进一步地,所述验证故障单元包括故障确认模块、故障重现模块、解决方案验证模块和回归测试模块。

12、本发明具有以下有益效果:

13、1、本发明通过需求分析单元包括地图模块、机器人控制模块和用户界面模块使得操作者可以快速用于管理和展示系统所需的地图信息,包括轨道交通系统的地理布局、站点、轨道线路、障碍物,功能:加载地图数据:负责加载轨道交通系统的地图数据,包括地图图层、地理坐标信息。

14、2、本发明通过设计系统构件单元包括构件设计规范模块、构件实现编码模块和性能调整模块使得操作者可以快速利于构件设计规范模块用于定义系统中各个构件的设计规范和标准,确保系统的可维护性、可扩展性和可重用性,功能:制定设计规范:制定系统中各个构件的设计规范和标准,包括接口设计、数据结构设计、模块划分。

15、当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。



技术特征:

1.一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统,包括需求分析单元(1),其特征在于:所述需求分析单元(1)输出端设置有设计系统构件单元(2),所述设计系统构件单元(2)输出端设置有选择仿真引擎单元(3),所述仿真引擎单元(3)输出端设置有开发前段界面单元(4),所述开发前段界面单元(4)输出端设置有判断故障单元(5),所述判断故障单元(5)输出端设置有故障处理单元(6),所述故障处理单元(6)输出端设置有plc服务复位单元(7),所述plc复位单元输出端设置有验证故障单元(8)。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统,其特征在于,所述需求分析单元(1)包括地图模块、机器人控制模块和用户界面模块。

3.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统,其特征在于,所述设计系统构件单元(2)包括构件设计规范模块、构件实现编码模块和性能调整模块。

4.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统,其特征在于,所述仿真引擎单元(3)包括场景生成模块、系统引擎模块、物理模拟模块和控制算法模块。

5.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统,其特征在于,所述开发前段界面单元(4)包括页面路由模块、组件库模块、数据请求模块和状态管理模块。

6.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统,其特征在于,所述判断故障单元(5)包括故障检测模块、故障诊断模块、故障分类模块和定时巡检模块。

7.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统,其特征在于,所述故障处理单元(6)包括故障识别模块、故障记录模块、故障分析模块和自动化故障恢复模块。

8.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统,其特征在于,所述plc服务复位单元(7)包括复位信号输入模块、复位信号处理模块、复位操作模块和复位后自动化恢复模块。

9.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统,其特征在于,所述验证故障单元(8)包括故障确认模块、故障重现模块、解决方案验证模块和回归测试模块。


技术总结
本发明公开了一种轨道交通车辆巡检机器人虚拟仿真系统,涉及交通巡检机器人技术领域。本发明包括需求分析单元,所述需求分析单元输出端设置有设计系统构件单元,所述设计系统构件单元输出端设置有选择仿真引擎单元,所述仿真引擎单元输出端设置有开发前段界面单元,所述开发前段界面单元输出端设置有判断故障单元。本发明通过需求分析单元包括地图模块、机器人控制模块和用户界面模块使得操作者可以快速用于管理和展示系统所需的地图信息,包括轨道交通系统的地理布局、站点、轨道线路、障碍物,功能:加载地图数据:负责加载轨道交通系统的地图数据,包括地图图层、地理坐标信息。

技术研发人员:李帝呈,李保龙,高天伦,鲍雅轩
受保护的技术使用者:北京神州高铁轨道交通科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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