CN104947585A - 桥梁检测机器人智能避障控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种桥梁检测机器人智能避障控制***。所述桥梁检测机器人智能避障控制***包括测距避`障***和监视***，二者相连接，所述测距避障***包括第一控制***和第二控制***，二者相连接，所述第一控制***包括第一操作台和控制器，二者相连接，所述第二控制***包括第二操作台和控制***工控机，二者相连接，所述监视***包括依次连接的显示器、工控机、交换机和拍摄装置。本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***具有所需人工成本低、操纵者无需专业操纵技术、智能避障检测效率高、能通过粗调结构和微调结构配合调节及既能人工调节也能自动调节的优点。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁检测设备技术领域，特别的，涉及一种桥梁检测机器人智能避障控制***。
背景技术
随着交通事业的发展，作为交通重要组成部分的桥梁建设发展速度突飞猛进，为了保障交通参与者的安全，桥梁建成投入使用后，必须定期做常规检测，其中包括对桥梁下部结构的检测。
桥梁检测机器人是一种常用的桥梁检测设备。在对桥梁检测作业过程中，由于桥梁下部结构复杂，工况不确定，可能会使桥梁检测机器人碰到障碍物，影响检测质量甚至损坏桥梁检测设备。因而，需要桥梁检测机器人在桥底作业时可以实时自动精确避开障碍物并自动重新规划检测路径。
现有技术的桥梁检测机器人一般采用监视***监控桥梁机器人的移动，根据监视***，人工调节桥梁机器人的移动，达到避开障碍物的目的，但使用上述桥梁检测机器人进行桥梁检测时，需要较高的人工成本、操纵者需要专业操纵技术和检测效率低，同时，在对上述桥梁检测机器人进行移动调节时，只能通过单一结构进行调节，没有粗调结构和微调结构的配合使用。
发明内容
为了解决上述桥梁检测机器人存在的所需人工成本高、操纵者需要专业操纵技术、检测效率低和只能通过单一结构进行调节的技术问题，本发明提供一种所需人工成本低、操纵者无需专业操纵技术、智能避障检测效率高及能通过粗调结构和微调结构配合使用的桥梁检测机器人智能避障控制***。
本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***，包括测距避障***，所述测距避障***包括第一控制***和第二控制***，二者通过RS485总线连接，所述第一控制***包括第一操作台和控制器，二者相连接，所述控制器包括第一报警单元、第一测距单元和第一执行单元，所述第一报警单元和所述第一执行单元均与所述第一测距单元连接，所述第二控制***包括第二操作台和控制***工控机，二者相连接，所述操作***工控机包括第二报警单元、第二测距单元和第二执行单元，所述第二报警单元和所述第二执行单元均与所述第二测距单元连接。
在本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的一种较佳实施例中，所述第一报警单元包括报警灯和显示屏，所述第一测距单元包括多个测距传感器。
在本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的一种较佳实施例中，所述第一操作台为操作手柄或触摸屏。
在本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的一种较佳实施例中，所述第一执行单元包括多节臂架、多路阀组和臂架油缸，所述多路阀组与所述臂架油缸连接，所述多路阀组设于所述多节臂架连接处。
在本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的一种较佳实施例中，所述多路阀组为多路电磁控制比例阀组。
在本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的一种较佳实施例中，所述第二测距单元包括单片机和与所述单片机连接的多个测距传感器。
在本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的一种较佳实施例中，所述第二执行单元包括外壳和设于所述外壳内的机器人。
在本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的一种较佳实施例中，所述测距传感器可以为超声波测距传感器或激光传感器，检测范围为0.3m-8m。
在本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的一种较佳实施例中，还包括监视***，所述监视***包括依次连接的监视***显示器、监视***工控机、交换机和拍摄装置。
在本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的一种较佳实施例中，所述拍摄装置为全景相机。
相较于现有技术，本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***具有以下有益效果：
一、通过采用测距避障***的设计，通过测距避障***的自动测距和自动调节，无需进行人工操作来避开障碍物而降低了人工成本，通过采用自动方式，加快检测速度，提升检测效率；
二、通过采用报警单元的设计，特别是报警灯的设计，在控制装置出现故障时，及时发出警告，避免危险的发生或扩大；
三、通过采用监视***和测距避障***的结合设计，通过测距避障***实现自动智能避障，当测距避障***的输入装置出现故障时，仍可通过人工操纵的方式来进行桥梁检测，增强桥梁检测机器人的适用性；
四、通过采用第一执行单元和第二执行单元的结合设计，通过第一执行单元进行粗调和通过第二执行单元进行微调，增强桥梁检测机器人智能避障控制***的适应性和精确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的测距避障***的原理示意图；
图2是本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的监视***的原理示意图；
图3是本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的一实施例的部分结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请一并参阅图1、图2和图3，其中，图1是本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的测距避障***的原理示意图；图2是本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的监视***的原理示意图；图3是本发明提供的桥梁检测机器人智能避障控制***的一实施例的部分结构示意图。所述桥梁检测机器人智能避障控制***1包括测距避障***11和监视***13，二者相连接。
所述测距避障***11包括第一控制***111和第二控制***113，二者相连接，在本实施例中，所述第一控制***111和所述第二控制***113通过RS485总线连接。
所述第一控制***111包括第一操作台1111和控制器1113，二者电连接。
在本实施例中，所述第一操作台1111为触摸屏，在其它情况下还可以为操作手柄。所述第一操作台1111用于输入信息及向所述控制器1113发送操作指令。
所述控制器1113包括第一报警单元11131、第一测距单元11133和第一执行单元11135，所述第一报警单元11131和所述第一执行单元11135均与所述第一测距单元11133连接。
所述第一报警单元11131包括报警灯111311和显示屏111313，所述报警灯111311用于在出现故障时发出闪烁的红光，所述显示屏111313用于显示故障的类型，便于工作人员及时获得故障信息。所述第一报警单元11131用于对所述第一测距单元11133是否出现故障进行报警。
所述第一测距单元11133包括多个测距传感器111331，所述多个测距传感器111331设于所述第一执行单元11135表面。在本实施例中，所述第一测距单元11133包括三个测距传感器111331，三所述测距传感器111331为超声波测距传感器或激光传感器，在本实施例中，三所述测距传感器111331为超声波测距传感器，三所述测距传感器111331的检测范围为0.3m-8m。
所述第一执行单元11135包括多节臂架111351、多路阀组111353和臂架油缸111355，所述多路阀组111353与所述臂架油缸111355连接，所述多路阀组111353设于所述多节臂架111351连接处。在本实施例中，所述多节臂架111351的数量为三根且为方形管，分别为依次连接的第一臂架10、第二臂架20和第三臂架30，所述第一臂架10与承载所述桥梁检测机器人智能避障控制***1的载体(未标示)连接，所述多路阀组111353的数量为三个，分别设于所述第一臂架10与承载所述桥梁检测机器人智能避障控制***1的载体(未标示)连接处、所述第一臂架10与所述第二臂架20连接处及所述第二臂架20与所述第三臂架30连接处，所述多路阀组111353用于控制相连臂架的转动，所述臂架油缸111355设于承载所述桥梁检测机器人智能避障控制***1的载体(未标示)。所述第一臂架10和所述第三臂架30可伸缩，三根所述臂架10、20、30均为方形管，其中，三所述测距传感器111331分别设于所述第三臂架30的相邻三表面。
所述第二控制***113包括第二控制台1131和控制***工控机1133，二者电连接。
所述第二控制台1131用于操纵所述控制***工控机1133。
所述控制***工控机1133包括第二报警单元11331、第二测距单元11333和第二执行单元11335，所述第二报警单元11331和所述第二执行单元11335均与所述第二测距单元11333连接。
所述第二报警单元11331包括报警显示器113311，所述报警显示器113311用于显示故障信息。
所述第二测距单元11333包括单片机113331和与所述单片机113331连接的多个测距传感器113333。所述单片机113331用于接收多个所述测距传感器113333检测的信息并处理分析再将信息输送给所述控制***工控机1133。在本实施例中，所述测距传感器113333为超声波测距传感器或激光传感器且数量为五个，在本实施例中，所述测距传感器113333为超声波测距传感器，其检测范围为0.3m-8m。
所述第二执行单元11335包括外壳113351和设于所述外壳113351内的机器人113353。在本实施例中，所述外壳113351的形状为方形体，五个所述测距传感器113333分别设于所述外壳113351的五个表面，所述外壳113351的另一表面与所述第三臂架30连接，且所述外壳113351可通过所述机器人113353的控制而绕所述第三臂架30灵活转动，利于所述测距传感器113333在不同工况条件下能进行调节，达到较佳的检测效果，从而提升避障效率和质量。
所述监视***13包括依次连接的监视***显示器131、监视***工控机133、交换机135和拍摄装置137。
所述监视***显示器131安装于承载所述桥梁检测机器人智能避障控制***1的载体(未标示)上，显示所述监视***工控机133输送的信息，所述监视***工控机133接收所述交换机135输送的信息，处理后输向所述监视***显示器131，所述交换机135将所述拍摄装置137所拍摄的信息输向所述监视***工控机133，同时所述交换机135的设置利于连接多个所述拍摄装置137并且避免多个所述拍摄装置137产生相互影响。在本实施例中，所述拍摄装置137的数量为三个，分别安装于所述第一臂架10和所述第二臂架20连接处、所述第二臂架20和所述第三臂架30连接处及所述第三臂架30距所述第二臂架20远的一端。所述拍摄装置137为全景相机。
工作原理：启动所述测距避障***，通过所述第一操作台1111输入一个安全距离数值H0，所述控制器接收安全距离数值H0并记忆，驱动三根所述臂架10、20、30展开，进行移动，安装于所述第三臂架30表面的三个所述测距传感器111331将各自检测到的与障碍物的距离H1输向所述控制器1113，当存在H1＜＝H0时，显示有障碍物可能会影响移动，则所述控制器1113向所述第一执行单元11135发出避障移动指令，而实现智能避障；当安装于所述外壳113351表面的五个所述测距传感器113333将检测到的与障碍物的距离H2经所述单片机113331输送到所述控制***工控机1133，当存在H2＜＝H0时，则显示有障碍物可能会影响移动，则所述控制***工控机1133向所述第二执行单元11335发出避障移动指令，实现智能避障。通过所述第一执行单元11135进行较大幅度的调节和通过所述第二执行单元11335进行幅度较小的调节，使八个所述测距传感器111331、113333检测到的与障碍物的距离H＞H0时，则驱动所述第三臂架30移动到桥梁需要检测的位置，通过所述拍摄装置137进行拍照。当所述第一测距单元和第二测距单元中的一个或两个均出现故障，无法进行智能避障，或者桥梁结构复杂，不适合进行智能避障时，则可通过人工方式进行避障，工作人员根据所述监视***13中的即时图像进行避障。
本发明具有的有益效果：
一、通过采用所述测距避障***11的设计，通过所述测距避障***11的自动测距和自动调节，无需进行人工操作来避开障碍物而降低了人工成本，通过采用自动方式，加快检测速度，提升检测效率；
二、通过采用所述第一报警单元11131的设计，特别是所述报警灯111311的设计，在所述控制器113出现故障时，及时发出警告，避免危险的发生或扩大；
三、通过采用所述监视***13和所述测距避障***11的结合设计，通过所述测距避障***11实现自动智能避障，当所述第一测距单元11133和所述第二测距单元11333出现故障时，仍可通过人工操纵的方式来进行桥梁检测，增强桥梁检测机器人的适用性；
四、通过采用所述第一执行单元11135和所述第二执行单元11335的结合设计，通过所述第一执行单元11135进行粗调和通过所述第二执行单元11335进行微调，增强所述桥梁检测机器人智能避障控制***1的适应性和精确性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种桥梁检测机器人智能避障控制***，包括测距避障***，其特征在于：所述测距避障***包括第一控制***和第二控制***，二者通过RS485总线连接，所述第一控制***包括第一操作台和控制器，二者相连接，所述控制器包括第一报警单元、第一测距单元和第一执行单元，所述第一报警单元和所述第一执行单元均与所述第一测距单元连接，所述第二控制***包括第二操作台和控制***工控机，二者相连接，所述操作***工控机包括第二报警单元、第二测距单元和第二执行单元，所述第二报警单元和所述第二执行单元均与所述第二测距单元连接。
2.根据权利要求1所述的桥梁检测机器人智能避障控制***，其特征在于：所述第一报警单元包括报警灯和显示屏，所述第一测距单元包括多个测距传感器。
3.根据权利要求1所述的桥梁检测机器人智能避障控制***，其特征在于：所述第一操作台为操作手柄或触摸屏。
4.根据权利要求1所述的桥梁检测机器人智能避障控制***，其特征在于：所述第一执行单元包括多节臂架、多路阀组和臂架油缸，所述多路阀组与所述臂架油缸连接，所述多路阀组设于所述多节臂架连接处。
5.根据权利要求4所述的桥梁检测机器人智能避障控制***，其特征在于：所述多路阀组为多路电磁控制比例阀组。
6.根据权利要求1所述的桥梁检测机器人智能避障控制***，其特征在于：所述第二测距单元包括单片机和与所述单片机连接的多个测距传感器。
7.根据权利要求1所述的桥梁检测机器人智能避障控制***，其特征在于：所述第二执行单元包括外壳和设于所述外壳内的机器人。
8.根据权利要求2或6所述的桥梁检测机器人智能避障控制***，其特征在于：所述测距传感器可以为超声波测距传感器或激光传感器，检测范围为0.3m-8m。
9.根据权利要求1所述的桥梁检测机器人智能避障控制***，其特征在于：所述桥梁检测机器人智能避障控制***还包括监视***，所述监视***包括依次连接的监视***显示器、监视***工控机、交换机和拍摄装置。
10.根据权利要求9所述的桥梁检测机器人智能避障控制***，其特征在于：所述拍摄装置为全景相机。
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| CN201510193523.7A CN104947585A (zh) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 桥梁检测机器人智能避障控制*** |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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