技术领域
[0001] 本发明涉及智能巡检技术领域，特别涉及一种基于电量管理的机器狗智能巡检方法、装置、设备、介质。
相关背景技术
[0002] 小区物业巡检是物业管理企业的重要日常工作，每个楼房为一个巡检单元，每个巡检单元的每个楼层都有对应的巡检点位，传统的巡检方式需要巡检人员在现场巡检并记录巡检信息。而对于一些楼梯房小区，巡检人员在需要攀爬大量的楼梯，对巡检人员的体力提出了较高的要求。因此，随着一些现有技术提出了机器狗攀爬楼梯的控制方法，物业管理企业开始采用仿生机器狗代替人工巡检，机器狗到达巡检单元后攀爬至需要巡检的楼层，巡检人员通过机器狗搭载的摄像头进行远程巡检，巡检人员无需攀爬大量楼梯，而且可以多个机器狗进行分布式巡检，提高了巡检效率。
[0003] 机器狗搭载的电池通常不会太大，在一些相关技术中，可以根据充电点的位置和当前的巡检单元规划出充电路径，根据充电路径所需要的电量设置冗余电量，当机器狗的剩余电量接近或者达到冗余电量时停止巡检，前往充电点进行充电。但是，由于攀爬楼梯也需要耗费电量，为了确保机器狗在任意巡检单元的任意楼层都具备足够的电量移动到充电点，通常会将冗余电量的数值设置得较大，机器狗在巡检楼层较矮的巡检单元时也会过早触发充电，不仅电量利用率较低，而且充电次数较多也会影响巡检效率。
具体实施方式
[0017] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0018] 在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0019] 在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0020] 本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
[0021] 本发明实施例提供了一种基于电量管理的机器狗智能巡检方法、装置、设备、介质，其中，基于电量管理的机器狗智能巡检方法包括：基于路径导航到达第一巡检单元，确定从所述第一巡检单元移动至目标充电点所需的第一耗电量，当所述第一耗电量小于当前的第一剩余电量，基于所述第一巡检单元的巡检楼层确定目标层数，其中，每个所述巡检楼层包括至少一个楼层巡检事项；执行扫描操作得到单位楼梯数和单级楼梯的第一楼梯尺寸，根据所述第一楼梯尺寸从预设的第一映射表确定目标单级耗电量，基于所述目标单级耗电量、所述单位楼梯数和所述目标层数确定第二耗电量，其中，所述第一映射表记载有楼梯尺寸和移动单级楼梯的耗电量的映射关系；基于预设的第二映射表确定各个所述楼层巡检事项的巡检耗电量，将所述巡检耗电量之和确定为第三耗电量，其中，所述第二映射表记载有巡检事项与操作耗电量的映射关系；基于所述第一耗电量、所述第二耗电量和所述第三耗电量确定第一冗余电量，当所述第一剩余电量大于所述第一冗余电量，生成巡检指令；当巡检完所述第一巡检单元并到达第二巡检单元，确定所述第二巡检单元的第二冗余电量，基于所述第二冗余电量和当前的第二剩余电量生成充电指令或者所述巡检指令。根据本发明实施例的技术方案，能够通过实地扫描动态计算第二耗电量，结合第二映射表计算出巡检事项消耗的第三耗电量，根据每个巡检单元实际楼梯情况动态预估出冗余电量，提高电量利用率，有利于减少充电次数，提高巡检效率。
[0022] 首先，参照图1，图1为本发明实施例提供的机器狗执行智能巡检的场景示意图，本实施例的机器狗10安装有摄像头，机器狗10预设有多个候选巡检单元，每个候选巡检单元对应于一个小区楼房。
[0023] 需要说明的是，本实施例的机器狗10为常见的仿生机器狗，能够在编程后通过控制仿生关节实现移动、攀爬楼梯、调用摄像头拍摄等操作，本领域技术人员熟知如何配置机器狗10，在此对机器狗10的具体硬件不做限定，仅对控制方法进行相关改进。
[0024] 需要说明的是，本实施例的应用场景为楼梯房，即本实施例的每个候选巡检单元都为楼梯房，可以是楼梯住宅、楼梯写字楼等，对于不涉及攀爬楼梯的应用场景不在本实施例的讨论范围内，后续不重复赘述。
[0025] 下面基于附图1所示的智能巡检的示意图，对本发明实施例的技术方案作进一步阐述。
[0026] 参照图2，图2为本发明实施例提供的一种基于电量管理的机器狗智能巡检方法的流程图，该基于电量管理的机器狗智能巡检方法包括但不限于有以下步骤：S10，基于路径导航到达第一巡检单元，确定从第一巡检单元移动至目标充电点所需的第一耗电量，当第一耗电量小于当前的第一剩余电量，基于第一巡检单元的巡检楼层确定目标层数，其中，每个巡检楼层包括至少一个楼层巡检事项；
S20，执行扫描操作得到单位楼梯数和单级楼梯的第一楼梯尺寸，根据第一楼梯尺寸从预设的第一映射表确定目标单级耗电量，基于目标单级耗电量、单位楼梯数和目标层数确定第二耗电量，其中，第一映射表记载有楼梯尺寸和移动单级楼梯的耗电量的映射关系；
S30，基于预设的第二映射表确定各个楼层巡检事项的巡检耗电量，将巡检耗电量之和确定为第三耗电量，其中，第二映射表记载有巡检事项与操作耗电量的映射关系；
S40，基于第一耗电量、第二耗电量和第三耗电量确定第一冗余电量，当第一剩余电量大于第一冗余电量，生成巡检指令；
S50，当巡检完第一巡检单元并到达第二巡检单元，确定第二巡检单元的第二冗余电量，基于第二冗余电量和当前的第二剩余电量生成充电指令或者巡检指令。
[0027] 需要说明的是，物业巡检通常会设置好各个巡检点位，本实施例的巡检点位位于楼梯房中，例如每一层的水电设备、安防设备等，本实施例以一栋楼梯房为一个巡检单元，每个巡检单元内至少有一层巡检楼层，巡检楼层中有至少一个巡检点位，每个巡检点位至少有一个巡检事项。
[0028] 值得注意的是，在本实施例中，并不限定巡检单元内所有的楼层都为巡检楼层，例如5层高的巡检单元中，每2层设置一个消防栓，以消防栓为巡检点位，则设置有消防栓的1、3和5层为巡检楼层，2和4层不被确定为巡检楼层。由于巡检点位和巡检事项都是预先可以确定并且设置好的，因此可以在每天需要执行巡检时，启动机器狗后将多个候选巡检单元构成的巡检路径下发至机器狗，同时将巡检事项也下发至机器狗，在巡检事项中记载具体巡检点位的位置，机器狗根据相关的位置信息确定各个候选巡检单元的巡检楼层。
[0029] 值得注意的是，本实施例的目标层数不是巡检楼层的数量，而是覆盖所有巡检楼层所需要攀爬的楼层数量，例如上述5层的实例中，若巡检楼层为2和4楼，则目标层数为4，即需要完成4楼的巡检，至少要攀爬到4楼，而并非巡检楼层的数量2，否则会导致无法到达最高的巡检楼层。
[0030] 需要说明的是，在候选巡检单元确定的情况下，本领域技术人员熟知如何进行路径规划，本实施例对路径规划的具体方法不做限定。
[0031] 需要说明的是，在小区巡检场景下，目标充电点可以是小区内能够提供电源的位置，例如小区内为公共设施设置的插座、电动自行车的充电桩、物业管理处等，现有技术已经提出各种机器狗的充电装置，在具备充电设备的前提下能够实现自动充电，本实施例对充电结构并未改进，后续不多做赘述。
[0032] 需要说明的是，小区内可以包括多个候选充电点，而出于路径最优考虑，每个候选巡检单元都有对应的目标充电点，例如距离候选巡检单元最近的充电点，或者位于前往下一个候选巡检单元的路径中途的充电点，在此对目标充电点的确定方法不做限定，能够在确定第一巡检单元后确定对应的目标充电点即可。当然，在目标充电点确定的情况下，本领域技术人员熟知如何通过路径规划确定充电路径，并根据充电路径的路径长度计算出第一耗电量，本实施例对第一耗电量的具体计算方式不做限定。
[0033] 需要说明的是，当第一耗电量大于或等于第一剩余电量，则机器狗的第一剩余电量刚好或者不足前往目标充电点，也就不可能再具备执行巡检操作的电量，在此情况下可以向远程的巡检人员发送充电提示信息，通过人工操作完成充电完成后再回到第一巡检单元执行本实施例的技术方案，因此，本实施例以第一耗电量小于第一剩余电量为前提，至少在具备足够电量前往目标充电点的情况下判断是否执行巡检，在后续步骤中计算出的第一冗余电量大于第一剩余电量，则需要前往目标充电点执行充电，若第一冗余电量小于第一剩余电量，则可以执行智能巡检。
[0034] 需要说明的是，在到达第一巡检单元后，机器狗配置有摄像头，因此可以对当前的楼梯进行扫描，对于常见的楼梯房而言，在没有遮挡物的情况下，机器狗能够在楼梯房的外部向门口进行扫描，此时摄像头的拍摄范围内可以拍到第一个楼梯单位，因此进入第一巡检单元之前执行一次扫描操作，能够确定每个楼梯单位的单位楼梯数，以及单级楼梯的第一楼梯尺寸，具体的图像识别算法为现有技术，在此不多做赘述。
[0035] 示例性地，对于大部分楼梯房而言，相邻的楼层之间通常具备两个楼梯单位，每个楼梯单位有多级楼梯，例如图1所示，在第一巡检单元21中，从1楼到2楼需要依次攀爬第一楼梯单位211和第二楼梯单位212，第一楼梯单位211和第二楼梯单位212具有相同的楼梯数，每一级楼梯的尺寸也相同，本实施例以所有的楼梯单位所具有的楼梯数相同、每一级楼梯的楼梯尺寸相同进行后续估算操作。若同一栋楼梯房的不同楼梯单位的楼梯数不同，或者单级楼梯的尺寸不同，也可以在到达第一巡检单元21后执行本实施例的操作进行首次预估得到第一冗余电量，每攀爬完一个楼梯单位后，在下一个楼梯单位前在执行一次扫描确定单位楼梯数和第一楼梯尺寸，重新执行一次计算得到第一冗余电量，只需要在第二耗电量中减去一个单位楼梯数和目标单级耗电量的乘积值即可。
[0036] 需要说明的是，如图1所示，第一楼梯尺寸包括单级楼梯的高和长，由于机器狗10具有一定的纵向高度，因此对于位于低处的楼梯属于斜向下的俯视状态，可以通过相关的图像算法从拍摄到的图像中计算出对应的高度和长度，例如图1所示，可以通过扫描确定单级楼梯的长度为X1，高度为Y1。
[0037] 需要说明的是，第一映射表记载有各组楼梯尺寸对应的耗电量，机器狗在攀爬不同高度的楼梯时做工不同，因此耗电量有一定的差异，可以预先通过测试的方式确定楼梯尺寸和耗电量的映射关系，记录为第一映射表，当然，在一定范围内的楼梯尺寸对应的耗电量可以是相同的，因此第一映射表也可以记载楼梯尺寸的区间与移动单级楼梯的耗电量的映射关系。在到达第一巡检单元后，根据扫描得到的第一楼梯尺寸查询第一映射表得到目标单级耗电量，在完成第一巡检单元的巡检并到达第二巡检单元后，扫描第二巡检单元的楼梯尺寸进行下一次查表即可，实现不同候选巡检单元的攀爬电量的动态计算。
[0038] 需要说明的是，在确定目标单级耗电量后，由于单位楼梯数也通过扫描得到，目标层数也是确定的，单位楼梯数对应于一个楼梯单位，而根据上述描述，每一层楼层具有两个楼梯单位，第二耗电量可以通过乘积的方式计算得到，如图1所示，第二耗电量=单位楼梯数×2×目标单级耗电量×目标层数。
[0039] 需要说明的是，每个巡检楼层都可以包括至少一个巡检事项，并且不同的巡检楼层的巡检事项可以不同的，对于机器狗巡检，通常是由巡检人员远程控制，通过拍照或者视频的方式进行远程巡检，例如对于卫生巡检，只需要对卫生区域拍摄多张照片即可，对于安防设备的巡检，则需要通过远程视频进行远程巡检，因此每个巡检事项的耗电量是可以简单预估的，本实施例通过第二映射表维护每个巡检事项和机器狗的操作耗电量的映射关系，以确定在每个巡检事项的巡检耗电量，在巡检楼层的巡检事项预先设置好的情况下，可以通过巡检耗电量求和的方式得到第三耗电量，通过第三耗电量表征第一巡检单元内执行完全部巡检事项所需要的耗电量。
[0040] 需要说明的是，在得到第一耗电量、第二耗电量和第三耗电量后，求和计算出的第一冗余电量能够支撑机器狗爬上各个巡检楼层、执行对应的巡检事项，从最高的巡检楼层爬下楼梯回到第一巡检单元的待机位置，并且前往目标充电点，因此当第一剩余电量大于第一冗余电量，机器狗能够正常完成第一巡检单元的巡检操作，生成巡检指令并执行智能巡检即可。
[0041] 需要说明的是，本实施例并非在第一巡检单元得到第一冗余电量后，将第一冗余电量应用至后续的所有候选巡检单元，而是计算出的第一冗余电量仅对第一巡检单元有效，在完成第一巡检单元的智能巡检后，在机器狗的存储装置中删除第一冗余电量这一数据，在到达第二巡检单后，以第二巡检单元为目标，重新执行一次上述步骤S10至S40得到第二冗余电量，即对第二巡检单元的楼梯进行扫描得到楼梯尺寸和单位楼梯数，根据第二巡检单元的巡检楼层确定目标层数，根据上述数据计算出第二巡检单元的第二耗电量等，在此不重复赘述。本实施例的冗余电量仅对当前所处的候选巡检单元生效，无需在机器狗中设置数值较大的冗余电量，每到达一个候选巡检单元后重新计算冗余电量，从而实现冗余电量根据候选巡检单元的实际巡检需求而动态更新，由于动态计算的冗余电量必然小于或等于基于风险上限设置的冗余电量，因此机器狗在执行一个巡检单元的智能巡检之前被触发充电的次数能够有效减少，也可以尽可能使用更多的电量，提高电量利用率，从而提高巡检效率。
[0042] 另外，在一实施例中，参照图3，机器狗预设有多个候选充电点，参照图4，在执行步骤S10之前，还包括但不限于有以下步骤：S01，在机器狗启动后，获取机器狗的起始位置、当前的第三剩余电量和预设的巡检路径，基于巡检路径确定第一巡检单元和第二巡检单元，其中，第二巡检单元在巡检路径中位于第一巡检单元的下一位；
S02，将与起始位置距离最近的候选充电点确定为第一充电点，将与第一巡检单元距离最近的候选充电点确定为第二充电点；
S03，确定从起始位置移动至第一巡检单元所需的第四耗电量，确定从起始位置移动至第一充电点所需的第五耗电量，确定从第一巡检单元移动至第二充电点的耗电量与第四耗电量之和确定为第六耗电量；
S04，当第三剩余电量同时小于或等于第四耗电量和第五耗电量，生成低电量提示信息；
S05，当第三剩余电量大于第五耗电量且小于第四耗电量，或者，第三剩余电量大于第四耗电量且小于或等于第六耗电量，基于第一充电点生成充电指令，充电完成后基于第一充电点的位置更新起始位置；
S06，当第三剩余电量大于第六耗电量，基于路径导航移动至第一巡检单元。
[0043] 需要说明的是，对于现有技术中的巡检装置，通常需要限定启动的位置位于充电点或者特定的地点，这并不适用于物业管理领域，而采用本实施例的技术方案，机器狗可以在小区内的任意位置启动。
[0044] 需要说明的是，本实施例首先获取机器狗的起始位置、当前的第三剩余电量和预设的巡检路径，由于机器狗可以基于路径导航进行移动，因此起始位置也是可以通过简单的定位技术确定，在此不多做赘述。在获取到巡检路径后，可以将首个需要前往的候选巡检单元确定为第一巡检单元，第一巡检单元的下一个作为第二巡检单元，如图3所示，巡检路径依次为第一巡检单元21和第二巡检单元22。图3为了示例将各路径简化为直线，而在实际使用阶段每条路径可以是任意形状，根据具体的路径长度执行后续步骤即可。
[0045] 需要说明的是，根据上述实施例的描述，小区内可以包括多个候选充电点，因此本实施例在确定起始位置、第一巡检单元和第二巡检单元后，需要根据第三剩余电量确定下一步可执行的操作，并且是确保机器狗具备足够的电量完成，因此本实施例在启动后可能出现的工况包括电量不足、可以到最近的充电点进行充电、去到第一巡检单元不够电量执行巡检、巡检完第一巡检单元不够电量前往第二巡检单元、电量充足。因此本实施例先根据上述所有可能出现的工况确定第一充电点和第二充电点，第一充电点距离机器狗的起始位置最近，第二充电点距离第一巡检单元最近。
[0046] 值得注意的是，第一充电点和第二充电点可以是同一个候选充电点，为了方案的适用性，即使是同一个候选充电点，本实施例也将其设置为三个不同的参数进行后续计算，避免错误复用数据导致路径错误。
[0047] 示例性地，如图3所示，三个充电点与机器狗10的起始位置的距离依次为C1、C2和C3，由于C1数值最小，对应的充电点被确定为第一充电点31。同理，第二充电点32距离第一巡检单元21最近，在此不重复赘述。
[0048] 需要说明的是，在确定第一充电点和第二充电点后，可以根据移动路径的单位耗电量确定每个路径的耗电量，本实施例以起始位置移动到第一巡检单元的耗电量为第四耗电量，例如图3中D4路径所对应的耗电量；从起始位置移动至第一充电点所需的第五耗电量，例如图3中C1路径所对应的耗电量；从第一巡检单元移动至第二充电点的耗电量与第四耗电量之和确定为第六耗电量，例如图3中路径D4+D6所对应的耗电量。
[0049] 需要说明的是，在步骤S04中，第三剩余电量不足以支撑机器狗前往距离最近的第一充电点和第一巡检单元，因此机器狗无法完成一个完整的端到端移动，生成低电量提示信息，通知巡检人员手动移走机器狗进行充电。
[0050] 需要说明的是，在步骤S05中，第三剩余电量大于第五耗电量，机器狗能够前往第一充电点进行充电，而小于第四耗电量，机器狗无法前往第一巡检单元，此时无需人工介入，直接控制机器狗前往第一充电点进行充电，充电完成后以第一充电点为起始位置再次执行上述计算，必然会触发本实施例的步骤S07并前往第一巡检单元执行巡检，若满电量的机器狗也无法前往第一巡检单元，则巡检区域大于机器狗的可达范围，这并不在本实施例的讨论范围内。
[0051] 需要说明的是，在步骤S06中，第三剩余电量大于第六耗电量，机器狗在到达第一巡检单元后，仍然具备足够的电量前往第二充电点，由于本实施例是基于实地扫描动态计算得到的，因此无法在到达第一巡检单元后的第一剩余电量是否能够触发巡检，但是即使不足触发巡检，也具备足够的电量可以前往距离最近的第二充电点进行充电，因此，为了提高巡检效率，在到达第一巡检单元仍可前往第二充电点的情况下，不考虑在前往第一巡检单元的途中提前充电，这会导致充电次数不必要的增加。
[0052] 另外，在一实施例中，参照图4，在步骤S10中，确定从第一巡检单元移动至目标充电点所需的第一耗电量，具体包括但不限于有以下步骤：S11，将第二充电点确定为目标充电点，将从第一巡检单元移动至目标充电点的耗电量确定为第一耗电量；
S12，当第一剩余电量大于第一冗余电量，将第一巡检单元、任一候选充电点和第二巡检单元依次连接构成的路径确定为第一路径，将数值最小的第一路径所对应的候选充电点确定为第三充电点；
S13，将第一巡检单元移动至第三充电点的耗电量确定为第七耗电量，基于第七耗电量、第二耗电量和第三耗电量确定第三冗余电量；
S14，当第一剩余电量大于第三冗余电量，将目标充电点变更为第三充电点；
S15，当第一剩余电量小于或等于第三冗余电量，维持目标充电点为第二充电点。
[0053] 需要说明的是，第二充电点距离第一巡检单元最近，因此本实施例先将第二充电点确定为目标充电点，进而确定第一耗电量，例如图3中所示路径D6对应的耗电量。
[0054] 需要说明的是，当第一剩余电量大于第一冗余电量，则可以完成第一巡检单元的巡检，而目标充电点为距离第一巡检单元最近，但是并不一定位于前往第二巡检单元的路径中，如图3所示，第二充电点32在第一巡检单元21的上侧，但是第二巡检单元22在第一巡检单元21的下侧，若完成第一巡检单元21的巡检后需要充电，则先前往第二充电点32充完电再前往第二巡检单元22，行进的路径较长，而且有部分路径可能重叠，因此第二充电点32不一定是从第一巡检单元21前往第二巡检单元22途中的最佳充电点。
[0055] 需要说明的是，为了确定上述最佳充电点，本实施例基于以第一巡检单元为起点，任一候选充电点为途经点，第二巡检单元为终点构建第一路径，将最短的第一路径所包含的候选充电点作为第三充电点，使得在第一巡检单元完成巡检后，前往充电再前往第二巡检单元的路径最短，提高电量利用率，提高巡检效率。当然，第三充电点也可能与第二充电点是同一个候选充电点，此时维持第二充电点为目标充电点即可，本实施例主要针对第三充电点和第二充电点不同进行叙述。
[0056] 示例性地，如图3所示，以第一巡检单元21、任一候选充电点和第二巡检单元22构建路径，根据路径长度最小的第一路径确定图3所示的第三充电点33，此时，以第一巡检单元21、第三充电点33和第二巡检单元22构建的路径为D7+L2，若采用第二充电点32为途径点，则第一巡检单元21、第二充电点32、第二巡检单元22构建的路径D6+L3，必然会满足D7+L2
[0057] 需要说明的是，在确定第三充电点后，将第一巡检单元移动至第三充电点的耗电量确定为第七耗电量，即图3中所示D7路径对应的耗电量，根据第七耗电量、第二耗电量和第三耗电量确定第三冗余电量，通过第七耗电量替换上述实施例的第一耗电量，当第一剩余电量大于第三冗余电量，则机器狗可以前往第一巡检单元完成巡检，并且前往更优的第三充电点进行充电，此时可以将第三充电点更新为目标充电点；若第一剩余电量小于或等于第三冗余电量，则不一定具备足够的电量前往第三充电点，由于第二充电点为距离第一巡检单元最近的，因此仍然维持第二充电点为目标充电点，确保能够充电。通过本实施例的技术方案，可以根据剩余电量动态选择路径最优的充电点或者距离最近的充电点作为目标充电点，提高充电灵活性。
[0058] 另外，在一实施例中，参照图4，第一映射表记载有楼梯尺寸、可选上单级耗电量、可选下单级耗电量的映射关系，可选上单级耗电量用于指示爬上单级楼梯的耗电量，可选下单级耗电量用于指示爬下单级楼梯的耗电量；步骤S20具体包括但不限于有以下步骤：S21，基于第一楼梯尺寸从第一映射表确定第一上单级耗电量和第一下单级耗电量；
S22，将单位楼梯数的两倍和第一上单级耗电量的乘积确定为目标上单层耗电量，将单位楼梯数的两倍和第一下单级耗电量的乘积确定为目标下单层耗电量；
S23，将目标上单层耗电量与目标层数的乘积确定为目标上总耗电量，将目标下单层耗电量与目标层数的乘积确定为目标下总耗电量；
S24，将目标上总耗电量和目标下总耗电量之和确为第二耗电量。
[0059] 需要说明的是，在攀爬楼梯的场景下，爬上楼梯和爬下楼梯不能等同于巡航时往返，循环时的往返通常为同一个路线的两个方向的移动，但是在爬上楼梯时，机器狗需要将电能转换为动能和重力势能，而在爬下楼梯时，由于部分重力势能转换为动能，做相同的功所需要的电能更少，因此爬上单级楼梯所耗费的电能比爬下单级楼梯时耗费的电能更多。为了提高电能计算的精准度，本实施例在第一映射表进一步区分可选上单级耗电量、可选下单级耗电量，例如图1所示，第一楼梯尺寸为（X1,Y1）时，爬上一级楼梯耗费的电量为上耗电量1，爬下一级楼梯耗费的电量为下耗电量1。
[0060] 需要说明的是，根据上述实施例的描述，每层楼梯包括两个楼梯单位，因此在计算耗电量时，单位楼梯数需要以两倍计算，例如参考图1所示，单位楼梯数为N，在第一楼梯尺寸为（X1,Y1）的前提下，第一上单级耗电量为上耗电量1，则计算爬上一层楼梯的总耗电量时，目标上单层耗电量=N×2×上耗电量1；同理，在计算爬下一层楼梯的总耗电量时，目标下单层耗电量=N×2×下耗电量1。
[0061] 需要说明的是，在得到目标上单层耗电量和目标下单层耗电量后，根据目标层数进行乘积可以得到对应的目标上总耗电量和目标下总耗电量，将目标上总耗电量和目标下总耗电量之和确定为第二耗电量即可。
[0062] 另外，在一实施例中，参照图4，在执行完步骤S21之后，还包括但不限于有以下步骤：S211，将第一楼梯尺寸的两倍确定为第二楼梯尺寸，当第二楼梯尺寸记载于第一映射表，获取对应的第二上单级耗电量和第二下单级耗电量；
S212，当第二上单级耗电量小于第一上单级耗电量的两倍，将第二上单级耗电量与单位楼梯数的乘积确定为目标上单层耗电量；
S213，当第二下单级耗电量小于第一下单级耗电量的两倍，将第二下单级耗电量和单位楼梯数的乘积确定为目标下单层耗电量。
[0063] 需要说明的是，对于一些尺寸较大的机器狗，或者楼梯尺寸较小的巡检单元而言，机器狗可能可以一次攀爬两级楼梯，由于机器狗是通过电机驱动，攀爬两级楼梯所耗费的电能与攀爬一级楼梯所耗费的电脑并不一定是线性相关的，甚至可能二者的耗电量是相同的，在此情况下，控制机器狗每次爬上或者爬下更多的楼梯，能够更好地节约电能，同时也可以提高攀爬速度，提高巡检效率。
[0064] 需要说明的是，第一楼梯尺寸可以包括图1所示的长和宽，本实施例在确定第一楼梯尺寸后，先以第一楼梯尺寸的两倍作为第二楼梯尺寸，由于第一映射表记载的是机器狗能够支持的楼梯尺寸所对应的攀爬耗电量，当第二楼梯尺寸记载在第一映射表，则可以确定机器狗是支持第二楼梯尺寸的攀爬的。例如图1所示X2=2X1，Y2=2Y1，或者，当第一映射表以区间的方式记载，也可以在满足X2≥2X1，Y2≥2Y1的情况下执行后续操作。当然，当第二楼梯尺寸未记载，不执行本实施例的操作，基于上述第一楼梯尺寸的实施例执行即可。
[0065] 需要说明的是，当第二楼梯尺寸记载在第一映射表，本实施例执行的目的在于减少电能消耗，若第二上单级耗电量大于或等于第一上单级耗电量的两倍，则显然每次攀爬一级楼梯的能耗更优，不采用本实施例的方案即可。因此需要满足第二上单级耗电量小于第一上单级耗电量的两倍，才能根据第二上单级耗电量计算目标上单层耗电量。由于每次攀爬两级楼梯，单位楼梯数的数值应当只取一半，这与每层对应两倍单位楼梯数抵消，因此在实际计算时的体现为目标上单层耗电量=第二上单级耗电量×单位楼梯数。目标下单层耗电量同理，在此不重复赘述。
[0066] 另外，在一实施例中，参照图4，在步骤S40中，当第一剩余电量小于或等于第一冗余电量，还包括但不限于有以下步骤：S61，基于第一剩余电量、目标上单层耗电量和各层巡检楼层的楼层预估耗电量，确定第一巡检单元的可达楼层，其中，楼层预估耗电量为各个巡检楼层各自对应的巡检耗电量之和；
S62，当至少一个可达楼层为预设的可充电楼层，从配置为可充电楼层的可达楼层中任选一个目标充电楼层，其中，可充电楼层设置有楼层充电点；
S63，生成巡检指令，标记目标充电楼层；
S64，每到达一层巡检楼层，将剩余的电量记录为第一楼层电量，完成各个巡检事项后将剩余的电量记录为第二楼层电量，将第一楼层电量和第二楼层电量的差值确定为楼层实际耗电量；
S65，当楼层实际耗电量大于对应的楼层预估耗电量，基于第二楼层电量、目标上单层耗电量和未巡检的巡检楼层的楼层预估耗电量重新确定目标充电楼层；
S66，到达目标充电楼层后基于目标充电楼层的楼层充电点生成充电指令。
[0067] 需要说明的是，当第一剩余电量大于第一冗余电量，可以在电量充足的情况下开始智能巡检，而当第一剩余电量小于第一冗余电量，若直接前往目标充电点进行充电，虽然可以确保机器狗不会因为电量不足而停机，但是会产生往返目标充电点的耗电量，也会耗费一定的通行时间，本实施例在此场景下首先确定个巡检楼层的楼层预估耗电量，将楼层预估耗电量叠加相应数值的目标上单层耗电量，即可确定执行完任一层巡检楼层所需要的电量，再结合第一剩余电量确定可达楼层。
[0068] 示例性地，耗电量以电量比为例，目标上单层耗电量以1%为例，第一剩余电量为3%为例，第一层的巡检楼层的楼层预估耗电量为0.5%，第二层的巡检楼层的楼层预估耗电量为0.3%，第三层的巡检楼层的楼层预估耗电量为0.8%，则完成第一层的巡检楼层的总耗电量为0.5%（楼层1无需攀爬），完成第二层的巡检楼层的总耗电量为0.5%+1%+0.3%=1.8%，同理，完成第三层的巡检楼层的总耗电量在第二层的巡检楼层的耗电量中叠加，即1.8%+1%+0.8%=3.6%，而第一剩余电量为3%，因此可达楼层为第一层和第二层的巡检楼层。
[0069] 需要说明的是，机器狗可以通过常见的220V电源插座进行充电，在小区楼房中，每一层可能设置有应急电源的插座、公共用电设备的插座等，本实施例可以将具备充电插座的巡检楼层预先配置为可充电楼层，机器狗可以在任意一个可充电楼层执行充电指令。因此，当至少一个可达楼层为可充电楼层，则机器狗无需前往目标充电点进行充电，而是可以攀爬至可充电楼层执行充电，减少充电通勤时长，提高巡检效率。
[0070] 需要说明的是，目标充电楼层可以是任一可选充电楼层，例如可以出于保守策略采用最低楼层的可选充电楼层作为目标充电楼层，也可以出于激进策略采用可达楼层中最高的可选充电楼层作为目标充电楼层，本实施例对具体策略不做限定。当确定目标充电楼层后，直接生成巡检指令启动巡检。
[0071] 需要说明的是，电池电量的消耗速度在低电量场景下通常会高于高电量场景，而且巡检事项的事项耗电量为参考值，很可能在遇到情况复杂的巡检事项时花费更多的时间收集巡检信息，从而导致巡检事项的耗电量大于事项耗电量，因此本实施例在每到达一层巡检楼层，都会将剩余的电量记录为第一楼层电量，完成巡检事项后记录为第二楼层电量，将第二楼层电量与第一楼层电量的差值确定为楼层实际耗电量，在楼层实际耗电量大于楼层预估耗电量的情况下重新确定目标充电楼层，避免在当前的巡检楼层耗费较多的巡检电量而导致无法到达事先确定的目标充电楼层，重新确定目标充电楼层的方法可以参考上述步骤S61的方法，以当前的巡检楼层作为起始楼层即可，在此不重复赘述。
[0072] 另外，在一实施例中，参照图4，在执行完步骤S66之后，还包括但不限于有以下步骤：S71，当基于预设的巡检路径确定第一巡检单元后至少包括第二巡检单元，将充电指令的目标充电量设置为满电量；
S72，当基于巡检路径确定第一巡检单元为最后一个巡检单元，基于目标层数与目标充电楼层确定层数差，基于目标上单层耗电量与层数差的乘积确定第一充电量，基于目标层数与目标下单层耗电量的乘积确定第二充电量；
S73，基于未巡检的巡检事项的巡检耗电量之和确定第三充电量，将第一充电量、第二充电量和第三充电量之和确定为目标充电量；
S74，基于目标充电量完成充电后，继续执行第一巡检单元的智能巡检。
[0073] 需要说明的是，在进行充电时，本实施例并非每次都执行充满，而是基于巡检事项的完成情况进行动态调整。在步骤S71中，若还包括第二巡检单元，则可以确定第一巡检单元并非最后一个候选巡检单元，后续对电量的需求量较高，在执行充电时将机器狗充满，确保能够前往第二巡检单元并执行尽可能多的巡检事项。
[0074] 需要说明的是，当第一巡检单元为最后一个巡检单元，完成第一巡检单元的巡检事项后即可确定巡检完成，在目标充电楼层进行充电属于应急操作，若要将电量充满可能耗费较长时间，导致巡检信息的上传中断较长时间，不利于巡检效率。为了提高巡检效率，在目标充电楼层进行充电只需要满足当前第一巡检单元的巡检需求并足够下楼即可。在上传完巡检事项的巡检信息后，既可以在回到第一巡检单元起始点后发送低电量信息提示巡检人员进行回收，也可以在剩余电量足够的情况下前往第二充电点进行充电，此时已经机器狗的行动已经不会对巡检效率产生影响，可以根据实际需求选择充电策略。
[0075] 需要说明的是，当到达目标充电楼层后，目标充电楼层可以是任一可充电楼层，本实施例以目标层数与目标充电楼层确定层数差，例如目标层数为8层，目标充电楼层为5，则层数差为3。在确定层数差后，本实施例将上述实施例确定的目标上单层耗电量与层数差的乘积确定第一充电量，机器狗在第一充电量的电量下能够从目标充电层攀爬到最高的巡检楼层。同理，在完成最高的巡检楼层的巡检后，基于目标层数和目标下单层耗电量的乘积确定第二充电量，使得机器狗具备下楼所需的电量。
[0076] 需要说明的是，除了攀爬楼梯所需的电量，本实施例进一步将未巡检的巡检事项的事项耗电量之和确定为第三充电量，使得机器狗具备完成剩余巡检事项的电量，具体的事项耗电量在确定第三耗电量时已经获取，因此无需重复获取，直接筛选出未巡检的数据进行求和即可。此处并非以未巡检的巡检楼层的楼层预估耗电量进行求和，这是因为在目标充电层可能还有部分巡检事项未完成巡检，而另一部分的巡检事项已经完成了巡检，若以楼层预估耗电量进行计算，有可能会出现一定的偏差，因此本实施例是直接以事项耗电量进行叠加。
[0077] 需要说明的是，在得到第一充电量、第二充电量和第三充电量之后，通过求和得到目标充电量，机器狗在到达目标充电层时仍然剩余有部分电量，该剩余电量可以作为耗电量不线性的补偿，因此无需额外设置充电时的冗余电量，直接根据目标充电量进行充电，完成后继续执行智能巡检即可。
[0078] 如图5所示，图5是本发明一个实施例提供的基于电量管理的机器狗智能巡检装置的结构图。本发明还提供了一种基于电量管理的机器狗智能巡检装置，包括：处理器501，可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案；
存储器502，可以采用只读存储器（Read Only Memory，ROM）、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等形式实现。存储器502可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器502中，并由处理器501来调用执行本申请实施例的基于电量管理的机器狗智能巡检方法；
输入/输出接口503，用于实现信息输入及输出；
通信接口504，用于实现本设备与其他设备的通信交互，可以通过有线方式（例如USB、网线等）实现通信，也可以通过无线方式（例如移动网络、WIFI、蓝牙等）实现通信；
总线505，在设备的各个组件（例如处理器501、存储器502、输入/输出接口503和通信接口504）之间传输信息；
其中处理器501、存储器502、输入/输出接口503和通信接口504通过总线505实现彼此之间在设备内部的通信连接。
[0079] 本申请实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的基于电量管理的机器狗智能巡检装置。
[0080] 本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述基于电量管理的机器狗智能巡检方法。
[0081] 存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，实现了以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0082] 本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质（或非暂时性介质）和通信介质（或暂时性介质）。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息（诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据）的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD‑ROM、数字多功能盘（DVD）或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
[0083] 以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。
