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申请/专利权人：中国极地研究中心(中国极地研究所)

摘要：本发明涉及一种冰裂缝探测机器人及基于该机器人的探测构建冰况地图的方法，该冰裂缝探测机器人包括机器人本体、测量单元、寻路避障单元、数据处理单元等。机器人本体整体呈雪橇结构，由舱体单元、动力单元、行走单元等组成，其可在冰面上滑行，也可浮于水面行进。本发明利用冰裂缝探测机器人巡航采集的冰层内、外数据，进行障碍识别和危险性判断，以实时调整巡航路径；数据处理单元利用卫星地图、冰层地图、冰面地图，构建冰况地图，并在获取新的测量单元数据后，构建动态冰况地图。本发明可以基于任务需求和设备参数，提供个性化线路导航指引，提高安全性和准确性。

主权项：1.一种冰裂缝探测机器人，该冰裂缝探测机器人包括机器人本体、测量单元、寻路避障单元、数据处理单元；其特征在于，所述测量单元包括：冰面外部环境采集单元、冰层内部探测单元；所述数据处理单元用于接收所述测量单元的所述冰面外部环境采集单元和所述冰层内部探测单元采集的数据；所述数据处理单元基于所述冰层内部探测单元采集的数据构建冰层地图，基于所述冰面外部环境采集单元采集的地表三维数据构建冰面地图，并根据卫星地图、冰层地图、冰面地图，构建冰况地图；所述寻路避障单元基于所述冰面外部环境采集单元和所述冰层内部探测单元采集的实时数据，调整巡航路径和或速度；所述数据处理单元在获取新的测量单元数据后，构建动态冰况地图；基于所述冰面外部环境采集单元实时采集的冰面环境数据，分析行进路径上的障碍，对于无法通行的障碍应减速绕行；和或分析行进路径下冰层内部信息的变化，基于冰层危险趋势的判断，调整巡航方向和或速度；冰层危险趋势判断方法包括：1获取作业对象对冰面的压强P；作业对象对冰面的压强： P-作业对象对冰面的压强；m-作业对象的重量；S-作业对象与冰面的最小瞬时接触面积；K1-冗余系数，取1.1；2获取冰层可承载最大压强P0； P0-冰层可承载最大压强；K2-经验系数，该系数基于实验参数获取，取9.81；P1hmin-单位面积内基于探测冰层最小厚度确定的压强函数；其中，hmin为单位面积内探测冰层最小厚度；K3-冰层表面影响系数；Plochlocmax-单位面积内基于最大轨迹深度确定的冰表面压强函数；其中，hlocmax为单位面积内最大轨迹深度；fT-温度影响函数，其中T为温度； -单位面积内可见冰缝分布系数影响函数，其中Q1为单位面积内可见冰缝数量；V1i为单位面积内第i个可见冰缝体积； -单位面积内不可见冰缝分布系数影响函数，其中Q2为单位面积内可见冰缝数量；V2i为单位面积内第i个不可见冰缝体积；fs-盐度影响函数，其中s为盐度；基于探测冰层厚度、可见冰裂缝尺寸及分布、不可见冰裂缝尺寸及分布、冰层表面强度、温度、盐度计算获取；3冰层危险判断,计算冰层危险系数调整冰裂缝探测机器人巡航策略； K——冰层危险系数；当K0.2时，冰裂缝探测机器人正常行驶；当0.6≥K≥0.2时，冰裂缝探测机器人巡航速度受限制，其最大允许巡航速度随K增加而减小；当K0.6时，冰裂缝探测机器人应调整巡航方向。

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权利要求：

百度查询： 中国极地研究中心(中国极地研究所) 一种冰裂缝探测机器人及冰况地图构建方法