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一种轨道交通车辆底部和侧边同步协同巡检方法与流程

2021-09-25 04:23:00 来源:中国专利 TAG:侧边 协同 机器人 轨道交通 巡检


1.本发明涉及机器人技术领域,尤其涉及一种轨道交通车辆底部和侧边同步协同巡检方法。


背景技术:

2.随着交通运输的日益发达,轨道交通车辆的数量也越来越庞大,所需要的检修任务也越来越多。
3.现有技术中,对动车组列车检修时一般采用人工目视的传统检修方法来对动车组列车的技术状态和部分技术性能开展例行检查和检测。
4.采用人工检修的方式,日常检修作业周期频繁,工作效率低,工作强度大,且检修任务多在夜间开展,存在一定的安全隐患。且采用人工检修的方式,检修结果受检修人员的经验水平影响较大,导致检测结果的可靠性存在不足。
5.因此,亟需一种轨道交通车辆底部和侧边同步协同巡检方法来解决上述问题。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于提供一种轨道交通车辆底部和侧边同步协同巡检方法,以解决现有技术中存在的人工巡检效率低、可靠性低、存在安全隐患的技术问题。
7.如上构思,本发明所采用的技术方案是:
8.一种轨道交通车辆底部和侧边同步协同巡检方法,包括:
9.控制两个侧边巡检移动机器人分别在所述轨道交通车辆的两侧进行巡检信息采集,控制底部巡检移动机器人在轨道交通车辆的底部进行巡检信息采集;
10.巡检过程中,所述底部巡检移动机器人将采集到的信息发送给巡检数据分析与管理平台,所述侧边巡检移动机器人将采集到的信息发送给所述巡检数据分析与管理平台;
11.所述巡检数据分析与管理平台对接收到的信息进行实时分析处理并生成巡检报告;
12.所述巡检数据分析与管理平台将所述巡检报告发送给手持式移动终端。
13.可选地,所述侧边巡检移动机器人包括移动底盘和设于所述移动底盘上的第一巡检机械臂、第一图像采集模块组件和第一声音采集模块;
14.控制所述侧边巡检移动机器人在所述轨道交通车辆的侧边进行巡检信息采集包括:
15.s1、所述侧边巡检移动机器人接收到检测指令,并根据待检测列车的信息自动调用相应车型的作业方案;
16.s2、所述侧边巡检移动机器人采集地面黄线信息和/或轨道立柱图像行进至轨道交通车辆的车头位置后继续行进,在所述侧边巡检移动机器人自所述轨道交通车辆的车头位置运动至所述轨道交通车辆的车尾位置的过程中,所述第一图像采集模块组件采集轨道交通车辆的侧面图像信息并将所述侧面图像信息上传至所述巡检数据分析与管理平台,所
述第一声音采集模块采集所述轨道交通车辆的侧面声音信息并将所述侧面声音信息上传至所述巡检数据分析与管理平台;
17.s3、所述侧边巡检移动机器人运行至所述轨道交通车辆的车尾位置后停止,控制所述侧边巡检移动机器人自所述轨道交通车辆的车尾位置向所述轨道交通车辆的车头位置运动,且在运动过程中所述第一巡检机械臂依次采集所述轨道交通车辆的转向架侧边图像,所述第一图像采集模块组件在采集每一所述转向架侧边图像前需要对转向架进行轮对检测对位,并将所述转向架侧边图像上传至所述巡检数据分析与管理平台;
18.s4、所述巡检数据分析与管理平台对所述侧面图像信息、所述侧面声音信息和所述转向架侧边图像进行分析,生成侧边巡检报告;
19.s5、所述巡检数据分析与管理平台将所述侧边巡检报告发送至所述手持式移动终端。
20.可选地,所述侧边巡检移动机器人上设有激光传感器,在所述步骤s2中,所述侧边巡检移动机器人通过所述激光传感器定位所述轨道交通车辆的车头位置。
21.可选地,在所述步骤s2中,计算所述地面黄线位置和/或所述轨道立柱位置与所述侧边巡检移动机器人的运动方向的偏差并进行pi控制。
22.可选地,所述第一图像采集模块组件包括第一图像采集模块和第二图像采集模块,所述第一图像采集模块设于所述移动底盘,所述第二图像采集模块和所述第一声音采集模块均设于所述第一巡检机械臂的末端;
23.所述侧边巡检移动机器人行进时实时判断所述侧边巡检移动机器人是否到达侧边巡检工位,判断所述侧边巡检移动机器人是否到达所述侧边巡检工位包括:
24.s10、所述第一图像采集模块检测到所述轨道交通车辆的车轮时,控制所述侧边巡检移动机器人减速至第一设定运动速度,随后控制所述侧边巡检移动机器人以所述第一设定运动速度继续运动;
25.s20、所述第二图像采集模块识别所述轨道交通车辆的车轮并计算车轮中心位置,当所述第二图像采集模块的图像垂直中心线与车轮中心线的距离在第一设定误差范围内时,此时所述侧边巡检移动机器人到达所述侧边巡检工位,控制所述侧边巡检移动机器人停止运动;
26.s30、判断所述第二图像采集模块采集的图像与第一模板图像之间的偏差是否在第二设定误差范围内,所述第二设定误差范围在所述第一设定误差范围内;
27.如果是,则直接控制所述第一巡检机械臂按照规划运动轨迹到达侧边巡检点;如果否,则给所述第一巡检机械臂的规划运动轨迹增加第一修正量,控制所述第一巡检机械臂到达所述侧边巡检点,使得所述第二图像采集模块采集的侧边巡检点图像与第一目标图像之间的偏差在第三设定误差范围内。
28.可选地,所述底部巡检移动机器人包括轨道式导引车辆,所述轨道式导引车辆上安装有第二巡检机械臂、第二图像采集模块组件和第二声音采集模块;
29.所述控制底部巡检移动机器人在轨道交通车辆的底部进行巡检信息采集包括:
30.s01、所述底部巡检移动机器人接收到检测指令,并根据待检测列车的信息自动调用相应车型的作业方案;
31.s02、所述底部巡检移动机器人按照巡检路径行至轨道交通车辆的车头位置后采
用连续运动模式继续行进,在所述底部巡检移动机器人自所述轨道交通车辆的车头位置运动至所述轨道交通车辆的车尾位置的过程中,所述底部巡检移动机器人的第二图像采集模块组件采集轨道交通车辆的底部图像信息并将所述底部图像信息上传至所述巡检数据分析与管理平台,所述底部巡检移动机器人的第二声音采集模块采集所述轨道交通车辆的底部声音信息并将所述底部声音信息上传至所述巡检数据分析与管理平台;
32.s03、所述底部巡检移动机器人运行至所述轨道交通车辆的车尾位置后停止,控制所述底部巡检移动机器人自所述轨道交通车辆的车尾位置向所述轨道交通车辆的车头位置运动,且在运动过程中第二巡检机械臂依次采集所述轨道交通车辆的转向架底部图像,所述第二图像采集模块组件在采集每一所述转向架底部图像前需要对转向架进行轮对和轮轴检测对位,并将所述转向架底部图像上传至所述巡检数据分析与管理平台;
33.s04、所述巡检数据分析与管理平台对所述底部图像信息、所述底部声音信息和所述转向架底部图像进行分析,生成底部巡检报告;
34.s05、所述巡检数据分析与管理平台将所述底部巡检报告发送至手持式移动终端。
35.可选地,所述底部巡检移动机器人上设有红外激光测距传感器,在所述步骤s02中,所述底部巡检移动机器人通过所述红外激光测距传感器定位所述轨道交通车辆的车头位置。
36.可选地,在所述步骤s03中,控制所述底部巡检移动机器人自所述轨道交通车辆的车尾位置向所述轨道交通车辆的车头位置运动过程中,所述底部巡检移动机器人为断续运动模式,所述断续运动模式包括:
37.检测到轮对的轮轴时所述底部巡检移动机器人停止运动,所述第二图像采集模块组件和第二声音采集模块进行信息采集并将采集到的转向架底部信息发送至所述巡检数据分析与管理平台,信息采集结束后所述巡检数据分析与管理平台对接收的所述转向架底部信息进行算法分析且所述巡检数据分析与管理平台能够在下一次轮对轮轴检测开始前完成所述算法分析;
38.所述底部巡检移动机器人在所述断续运动模式中,所述巡检数据分析与管理平台能够对所述连续运动模式中采集到的所述底部图像信息和所述底部声音信息进行同步分析。
39.可选地,所述红外激光测距传感器包括轮对红外测距传感器和轮轴红外测距传感器,所述轮对红外测距传感器包括第一轮对红外测距传感器和第二轮对红外测距传感器;
40.所述第二图像采集模块组件包括第三图像采集模块和第四图像采集模块,所述第三图像采集模块设于所述轨道式导引车辆上,所述第四图像采集模块设于所述第二巡检机械臂的末端;
41.所述底部巡检移动机器人还包括升降模块,所述升降模块设于所述轨道式导引车辆上,所述第二巡检机械臂设于所述升降模块上,所述升降模块能够带动所述第二巡检机械臂在三维空间内运动;
42.所述底部巡检移动机器人按照所述巡检路径行走时实时判断所述底部巡检移动机器人是否到达底部巡检工位,判断所述底部巡检移动机器人是否到达所述底部巡检工位包括:
43.s010、所述第一轮对红外测距传感器检测到所述轨道交通车辆的轮对的轮盘时,
控制所述底部巡检移动机器人减速至第二设定运动速度,随后控制所述底部巡检移动机器人以所述第二设定运动速度继续运动;
44.s020、所述第二轮对红外测距传感器检测到所述轨道交通车辆的轮盘和轮轴时,所述轮轴红外测距传感器检测轮轴中心线和/或边缘线,所述第二图像采集模块组件的第三图像采集模块采集轮轴中心线和/或边缘线,当所述第三图像采集模块的图像中心点与所述轮轴中心线的距离在第四设定误差范围内时,此时所述底部巡检移动机器人到达所述底部巡检工位,控制所述底部巡检移动机器人停止运动;
45.s030、判断所述第二图像采集模块组件的第三图像采集模块采集的图像与第二模板图像之间的偏差是否在第五设定误差范围内,所述第五设定误差范围在所述第四设定误差范围内;
46.如果是,则直接控制所述第二巡检机械臂按照规划运动轨迹到达底部巡检点;如果否,则给所述升降模块增加第二修正量,或者给所述第二巡检机械臂的规划运动轨迹增加第三修正量,控制所述第二巡检机械臂到达所述底部巡检点,使得所述第四图像采集模块采集的底部巡检点图像与第二目标图像之间的偏差在第六设定误差范围内。
47.可选地,所述侧边巡检移动机器人包括第一通讯模块,所述底部巡检移动机器人包括第二通讯模块,所述巡检数据分析与管理平台能够通过所述第一通讯模块对所述侧边巡检移动机器人下发任务指令,所述巡检数据分析与管理平台能够通过所述第二通讯模块对所述底部巡检移动机器人下发任务指令。
48.本发明提出的轨道交通车辆底部和侧边同步协同巡检方法,控制底部巡检移动机器人完成对轨道交通车辆的底部巡检,控制两个侧边巡检移动机器人完成轨道交通车辆的两侧边巡检,底部巡检移动机器人和侧边巡检移动机器人将采集到的信息发送给巡检数据分析与管理平台,巡检数据分析与管理平台对接收到的信息进行实时分析处理并生成巡检报告,并将巡检报告发送给手持式移动终端,巡检人员可在手持式移动终端接收并处理巡检报告。以底部巡检移动机器人和侧边巡检移动机器人协同巡检,完成对轨道交通工具的自动巡检,实现了自动化巡检,提高了巡检效率和检修质量,避免了人工巡检劳动强度大、存在安全隐患等。
附图说明
49.图1是本发明实施例提供的轨道交通车辆底部和侧边同步协同巡检方法的流程图;
50.图2是本发明实施例提供的侧边巡检移动机器人的组成示意图;
51.图3是本发明实施例提供的底部巡检移动机器人的组成示意图。
52.图中:
53.10、侧边巡检移动机器人;11、第一车载计算平台;12、第一巡检机械臂;13、第一图像采集模块组件;14、第一声音采集模块;15、第一通讯模块;16、移动底盘;17、第一巡检定位模块;18、第一障碍物检测模块;
54.40、底部巡检移动机器人;41、第二车载计算平台;42、第二巡检机械臂;43、第二图像采集模块组件;44、第二声音采集模块;45、第二通讯模块;46、轨道式导引车辆;47、第二巡检定位模块;48、第二障碍物检测模块。
具体实施方式
55.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
56.参见图1

图3,本实施例提供一种轨道交通车辆底部和侧边同步协同巡检方法,用于对轨道交通车辆的底部和侧边协同巡检,以解决现有技术中轨道交通车辆日常检修作业周期频繁而导致的工作量大、检修效率低、安全性和可靠性不高的技术问题。
57.具体地,本实施例中,轨道交通车辆底部和侧边同步协同巡检方法包括:
58.控制两个侧边巡检移动机器人10分别在轨道交通车辆的两侧进行巡检信息采集,控制底部巡检移动机器人40在轨道交通车辆的底部进行巡检信息采集;
59.巡检过程中,底部巡检移动机器人40将采集到的信息发送给巡检数据分析与管理平台,侧边巡检移动机器人10将采集到的信息发送给巡检数据分析与管理平台;
60.巡检数据分析与管理平台对接收到的信息进行实时分析处理并生成巡检报告;
61.巡检数据分析与管理平台将巡检报告发送给手持式移动终端。
62.本实施例提供的轨道交通车辆底部和侧边同步协同巡检方法,控制底部巡检移动机器人40完成对轨道交通车辆的底部巡检,控制两个侧边巡检移动机器人10完成轨道交通车辆的两侧边巡检,底部巡检移动机器人40和侧边巡检移动机器人10将采集到的信息发送给巡检数据分析与管理平台,巡检数据分析与管理平台对接收到的信息进行实时分析处理并生成巡检报告,并将巡检报告发送给手持式移动终端,巡检人员可在手持式移动终端接收并处理巡检报告。以底部巡检移动机器人40和侧边巡检移动机器人10协同巡检,完成对轨道交通工具的自动巡检,实现了自动化巡检,提高了巡检效率和检修质量,避免了人工巡检劳动强度大、存在安全隐患等。
63.具体地,可使用该轨道交通车辆底部和侧边同步协同巡检方法依次完成多个轨道交通车辆的巡检。
64.可选地,本实施例中,待检测的轨道交通车辆可以为地铁、轻轨或者动车等轨道交通车辆。轨道交通车辆包括多个车厢,每一车厢上安装有两个车厢转向架,每一车厢转向架有四个车轮,即有两个轮对,车轮分别位于车厢两侧。
65.具体地,本实施例中,侧边巡检移动机器人10包括移动底盘16和设于移动底盘16上的第一巡检机械臂12、第一图像采集模块组件13和第一声音采集模块14。进一步地,移动底盘16上还安装有第一车载计算平台11、第一通讯模块15、第一巡检定位模块17和第一障碍物检测模块18。
66.第一图像采集模块组件13用于采集轨道交通车辆的侧面图像信息,第一声音采集模块14用于采集轨道交通车辆的侧面声音信息。具体地,第一图像采集模块组件13用于采集轨道交通车辆的侧面关键部位的图像信息,第一声音采集模块14用于采集轨道交通车辆的侧面关键部位的声音信息。其中,轨道交通车辆的侧面关键部位可以根据需要进行设置,例如可以为转向架。
67.可选地,侧边巡检移动机器人10可采用移动小车,第一巡检机械臂12安装于移动底盘16上。
68.巡检数据分析与管理平台与第一车载计算平台11通讯连接,巡检数据分析与管理平台能够通过第一通讯模块15对侧边巡检移动机器人10和第一巡检机械臂12下发任务指令以使得第一图像采集模块组件13和第一声音采集模块14进行信息采集,且第一图像采集模块组件13和第一声音采集模块14采集到的信息能够通过第一通讯模块15发送至巡检数据分析与管理平台,巡检数据分析与管理平台能够对能够对接收到的信息进行分析处理并生成侧边巡检报告。
69.手持式移动终端与巡检数据分析与管理平台通讯连接,用于对侧边巡检报告进行确认和处理。
70.具体地,巡检数据分析与管理平台包括巡检数据分析与缺陷检测模块和巡检任务跟踪管理模块。
71.其中,第一图像采集模块组件13和第一声音采集模块14采集到的信息能够通过第一通讯模块15发送至巡检数据分析与缺陷检测模块,由巡检数据分析与缺陷检测模块对采集到的信息进行处理并生成巡检报告,巡检数据分析与缺陷检测模块能够将生成的巡检报告发送给手持式移动终端。巡检任务跟踪管理模块用于进行任务管理和对侧边巡检移动机器人10的任务进度进行跟踪。
72.具体地,本实施例中,侧边巡检移动机器人10包括移动底盘运动控制模块、侧边巡检工位定位模块和侧边工位巡检点管理模块,移动底盘运动控制模块包括环境感知传感器,环境感知传感器能够对侧边巡检移动机器人10的巡检路径进行跟踪。
73.具体地,侧边工位巡检点管理模块包括侧边巡检工位位置表和侧边巡检点位置表,侧边巡检工位位置表与侧边巡检工位定位模块的定位结果比对,保证侧边巡检工位定位准确。侧边巡检点位置表与侧边巡检工位定位模块的定位结果比对,保证巡检点定位准确。
74.侧边巡检工位是侧边巡检移动机器人10执行检测任务的位置,例如可以为车轮。在侧边巡检移动机器人10巡检前预先设置侧边巡检移动机器人10的侧边巡检工位位置表。在侧边巡检移动机器人10巡检前预先设置侧边巡检移动机器人10的侧边巡检点位置表。
75.侧边巡检工位位置表由轨道交通车辆车型所对应的各节车厢和转向架结构和参数获得。由已知的各节车厢的结构参数确定侧边巡检工位位置表,车厢结构参数包括转向架中心点与车厢两侧之间的距离、两个转向架中心点之间的距离、同一转向架两个轮对的中心点之间的距离以及各车厢的长度。计算每个巡检工位相对于车头的距离,生成侧边巡检工位位置表,并确定车尾的终点位置。
76.通过轨道交通车辆车型所对应的车厢结构参数,获得侧边巡检工位位置表和车尾终点位置,可以针对不同的轨道交通车辆车型,自适应地调节侧边巡检工位,提高侧边巡检移动机器人10巡检的灵活性。
77.进一步地,第一图像采集模块组件13包括第一图像采集模块和第二图像采集模块,第一图像采集模块包括第一线阵相机、第一面阵相机、第一3d相机和第一红外相机,第一图像采集模块设于巡检移动机器人10的移动底盘16上,用于采集轨道交通车辆的侧面选定部位的图像。具体地,该侧面选定部位即为侧面关键部位。第二图像采集模块包括第二线阵相机、第二面阵相机、第二3d相机和第二红外相机,第二图像采集模块设于第一巡检机械臂12的末端,用于采集转向架的图像。
78.具体地,第一图像采集模块与第二图像采集模块均与第一通讯模块15通讯连接,第一通讯模块15能够将侧面选定部位的图像和转向架的图像上传至巡检数据分析与管理平台,检数据分析与管理平台能够进行精确的目标识别与缺陷检测。
79.当巡检数据分析与管理平台接收到侧面选定部位的图像和转向架的图像后对接收到的图像进行信息处理并生成巡检报告。
80.可选地,本实施例中,第一通讯模块15通过wifi、lifi、4g或者5g通信技术将第一图像采集模块13和第一声音采集模块14采集到的信息发送至巡检数据分析与管理平台,巡检数据分析与管理平台能够根据设定识别算法与标准模板进行对比分析,生成所述巡检报告。巡检报告生成后巡检数据分析与管理平台将巡检报告发送至手持式移动终端,检修人员通过操作手持式移动终端对巡检报告进行人工复核确认。
81.进一步优选地,可在侧边巡检移动机器人10上设置升降平台,将第一巡检机械臂12设于升降平台上,升降平台能够带动第一巡检机械臂12在三维空间内转动,进一步扩大该轨道交通车辆侧边巡检机器人系统的巡检范围。
82.具体地,控制侧边巡检移动机器人10在轨道交通车辆的侧边进行巡检信息采集包括:
83.s1、侧边巡检移动机器人10接收到检测指令,并根据待检测列车的信息自动调用相应车型的作业方案;
84.具体地,在步骤s1中,由检修人员核准待检测列车的车型、车组号、列位等信息,侧边巡检移动机器人10接收到检测任务后,自动调用此车型的作业方案并开始检测作业。
85.s2、侧边巡检移动机器人10采集地面黄线信息和/或轨道立柱图像行进至轨道交通车辆的车头位置后继续行进,在侧边巡检移动机器人10自轨道交通车辆的车头位置运动至轨道交通车辆的车尾位置的过程中,第一图像采集模块组件13采集轨道交通车辆的侧面图像信息并将侧面图像信息上传至巡检数据分析与管理平台,第一声音采集模块14采集轨道交通车辆的侧面声音信息并将侧面声音信息上传至巡检数据分析与管理平台;
86.可选地,侧边巡检移动机器人10上设有激光传感器,在步骤s2中,侧边巡检移动机器人10通过激光传感器以水平测距的方式定位轨道交通车辆的车头位置;通过车身侧面的视觉特征以及里程计算信息,定位到车厢具体位置与侧边巡检工位。在步骤s2中,计算地面黄线位置和/或轨道立柱位置与侧边巡检移动机器人10的运动方向的偏差并进行pi控制。
87.在步骤s2中,由第一图像采集模块采集轨道交通车辆的侧面图像信息并将侧面图像信息上传至巡检数据分析与管理平台。当第一图像采集模块检测到轨道交通车辆的车轮时,控制侧边移动巡检机器人10减速,使得侧边移动巡检机器人10以低速继续运动。
88.s3、侧边巡检移动机器人10运行至轨道交通车辆的车尾位置后停止,控制侧边巡检移动机器人10自轨道交通车辆的车尾位置向轨道交通车辆的车头位置运动,且在运动过程中第一巡检机械臂12依次采集轨道交通车辆的转向架侧边图像,第一图像采集模块组件13在采集每一转向架侧边图像前需要对转向架进行轮对检测对位,并将转向架侧边图像上传至巡检数据分析与管理平台;
89.具体地,步骤s3中,第一巡检机械臂12采集轨道交通车辆的转向架侧边图像时,第一巡检机械臂12按照预定的位姿运动,由第二图像采集模块依次采集转向架的各个关键位置的图像。同时,第一巡检机械臂12上安装有力传感器,在第一巡检机械臂12的运动过程
中,基于第一巡检机械臂12的力传感器对工作空间范围内的障碍物进行碰撞检测,当第一巡检机械臂12与被检测设备发生碰撞时,巡检机械臂12停止运动。
90.s4、巡检数据分析与管理平台对侧面图像信息、侧面声音信息和转向架侧边图像进行分析,生成侧边巡检报告;
91.具体地,在步骤s4中,巡检数据分析与管理平台20根据特定缺陷检测算法检测关键部位并进行缺陷分析,生成侧边巡检报告。
92.s5、巡检数据分析与管理平台将侧边巡检报告发送至手持式移动终端。
93.具体地,在步骤s5中,检修人员手持手持式移动终端,并在手持式移动终端上对巡检报告进行人工复核确认。
94.具体地,第一图像采集模块设于移动底盘16,第二图像采集模块和第一声音采集模块14均设于第一巡检机械臂12的末端。
95.侧边巡检移动机器人10行进时实时判断侧边巡检移动机器人10是否到达侧边巡检工位,判断侧边巡检移动机器人10是否到达侧边巡检工位包括:
96.s10、第一图像采集模块检测到所述轨道交通车辆的车轮时,控制侧边巡检移动机器人10减速至第一设定运动速度,随后控制侧边巡检移动机器人10以第一设定运动速度继续运动;
97.s20、第二图像采集模块识别轨道交通车辆的车轮并计算车轮中心位置,当第二图像采集模块的图像垂直中心线与车轮中心线的距离在第一设定误差范围内时,此时侧边巡检移动机器人10到达侧边巡检工位,控制侧边巡检移动机器人10停止运动;
98.s30、判断第二图像采集模块采集的图像与第一模板图像之间的偏差是否在第二设定误差范围内,第二设定误差范围在第一设定误差范围内;
99.如果是,则直接控制第一巡检机械臂12按照规划运动轨迹到达侧边巡检点;如果否,则给第一巡检机械臂12的规划运动轨迹增加第一修正量,控制第一巡检机械臂12到达侧边巡检点,使得第二图像采集模块采集的侧边巡检点图像与第一目标图像之间的偏差在第三设定误差范围内。
100.即步骤s30中,当第二图像采集模块采集的侧边巡检点图像与第一目标图像之间的偏差在第三设定误差范围内,此时巡检机械臂12到达侧边巡检点,其采集到的信息为有效信息。
101.具体地,在步骤s20中,在控制侧边移动巡检机器人10停止运动时由于侧边移动巡检机器人10具有惯性,可能会导致侧边移动巡检机器人10与侧边巡检工位之间存在误差,进而导致第一巡检机械臂12与侧边巡检点之间存在误差。由于第一巡检机械臂12的重量远小于侧边移动巡检机器人10的重量,所以控制第一巡检机械臂12运动易于实现精确调节,通过控制第一巡检机械臂12运动,将侧边移动巡检机器人10的误差补偿在第一巡检机械臂12上,使得第一巡检机械臂12到达侧边巡检点。当然,也可能侧边移动巡检机器人10停止在侧边巡检工位,由于第一巡检机械臂12本身的姿态问题而导致第一巡检机械臂12与侧边巡检点之间存在误差,此时控制巡检机械臂12运动即可消除该误差。因此,需要通过步骤s30进行误差消除。
102.具体地,巡检数据分析与管理平台20内存储有各个侧边巡检工位的第一模板图像和各个侧边巡检点的第一目标图像。
103.具体地,本实施例中,底部巡检移动机器人40包括轨道式导引车辆46,轨道式导引车辆46上安装有第二巡检机械臂42、第二图像采集模块组件43和第二声音采集模块44、第二车载计算平台41、第二通讯模块45、第二巡检定位模块47和第二障碍物检测模块48。第二巡检定位模块47用于巡检定位,第二障碍物检测模块48用于探测障碍物,第二图像采集模块组件43用于采集轨道交通车辆的底部图像信息,第二声音采集模块44用于采集轨道交通车辆的底部声音信息。具体地,轨道式导引车辆46上安装有两个第二巡检机械臂42,以便能够对轮对的两个轮盘分别进行检测。
104.具体地,第二图像采集模块组件43用于采集轨道交通车辆的底部关键部位的图像信息,第二声音采集模块44用于采集轨道交通车辆的底部关键部位的声音信息。其中,轨道交通车辆的底部关键部位可以根据需要进行设置,例如可以为转向架的底部。
105.巡检数据分析与管理平台与第二车载计算平台41通讯连接,巡检数据分析与管理平台能够通过第二通讯模块45对底部巡检移动机器人40和第二巡检机械臂42下发任务指令,以使得第二图像采集模块组件43和第二声音采集模块44进行信息采集,第二图像采集模块组件43和第二声音采集模块44采集到的信息能够通过第二通讯模块45发送至巡检数据分析与管理平台,巡检数据分析与管理平台能够对接收到的信息进行分析处理并生成底部巡检报告。
106.手持式移动终端与巡检数据分析与管理平台通讯连接,用于对底部巡检报告进行确认和处理。
107.具体地,底部巡检移动机器人40包括rgv运动控制模块、底部巡检工位定位模块和底部工位巡检点管理模块,rgv运动控制模块包括里程计传感器,里程计传感器能够对底部巡检移动机器人40的巡检路径进行跟踪。
108.底部巡检移动机器人40为rgv(rail guided vehicle,有轨制导车辆)小车,rgv又称为有轨穿梭小车,小车通道的长度可以根据需要进行设置。
109.进一步地,底部巡检工位定位模块包括红外激光测距传感器和第二图像采集模块组件43,红外激光测距传感器用于定位轨道交通车辆的底部巡检工位。
110.进一步地,第二图像采集模块组件43包括第三图像采集模块和第四图像采集模块。第三图像采集模块设于轨道式导引车辆46上,用于采集转向架的图像,包括第三线阵相机、第三面阵相机、第三3d相机和第三红外相机。
111.第四图像采集模块设于第二巡检机械臂42的末端,用于采集轨道交通车辆的转向架底部选定部位的图像,包括第四线阵相机、第四面阵相机、第四3d相机和第四红外相机。
112.具体地,第三图像采集模块和第四图像采集模块均与第二通讯模块45通讯连接,第二通讯模块45能够将转向架底部选定部位的图像和转向架的图像上传至巡检数据分析与管理平台,巡检数据分析与管理平台能够进行精确的目标识别与缺陷检测。
113.当巡检数据分析与管理平台接收到底部选定部位的图像和转向架的图像后对接收到的图像进行信息处理并生成底部巡检报告。
114.底部工位巡检点管理模块包含底部巡检工位位置表和底部巡检点位置表,底部巡检工位位置表与底部巡检工位定位模块的定位结果比对,保证巡检工位定位准确。底部巡检点位置表与底部巡检工位定位模块的定位结果比对,保证巡检点的定位准确。
115.具体地,底部巡检工位是巡检机器人系统执行检测任务的位置,例如可以为车轮。
116.在底部巡检移动机器人40巡检前预先设置底部巡检移动机器人40的底部巡检工位位置表。
117.在底部巡检移动机器人40巡检前预先设置底部巡检移动机器人40的底部巡检点位置表。具体地,每一底部巡检工位处设置有若干个底部巡检点。
118.底部巡检工位位置表由轨道交通车辆车型所对应的各节车厢和转向架结构和参数获得。
119.由已知的各节车厢的结构参数确定底部巡检工位位置表,车厢结构参数包括转向架中心点与车厢两侧之间的距离、两个转向架中心点之间的距离、同一转向架两个轮对的中心点之间的距离以及各车厢的长度。计算每个巡检工位相对于车头的距离,生成底部巡检工位位置表,并确定车尾的终点位置。
120.通过轨道交通车辆车型所对应的车厢结构参数,获得底部巡检工位位置表和车尾终点位置,可以针对不同的轨道交通车辆车型,自适应地调节巡检工位,提高底部巡检移动机器人40巡检的灵活性。
121.进一步地,轨道式导引车辆46包括红外激光测距传感器,红外激光测距传感器包括轮对红外测距传感器和轮轴红外测距传感器。其中,轮对红外测距传感器包括第一红外激光测距传感器和第二红外激光测距传感器,用于定位到轨道交通车辆的底部巡检工位。
122.底部巡检移动机器人40还包括升降模块,升降模块设于轨道式导引车辆46上,第二巡检机械臂42设于升降模块上,升降模块能够带动第二巡检机械臂42在三维空间内运动。
123.通过设置升降模块带动第二巡检机械臂42在三维空间内运动,进而带动第二图像采集模块组件43和第二声音采集模块44在三维空间内运动,使得第二巡检机械臂42能够在不同的作业区域进行巡检作业,扩大巡检范围。
124.可选地,本实施例中,第二通讯模块45通过wifi、lifi、4g或者5g通信技术将第二图像采集模块组件43和第二声音采集模块44集到的信息发送至巡检数据分析与管理平台,巡检数据分析与管理平台能够根据设定识别算法与标准模板进行对比分析,生成底部巡检报告。
125.底部巡检报告生成后巡检数据分析与管理平台将底部巡检报告发送至手持式移动终端,检修人员通过操作手持式移动终端对底部巡检报告进行人工复核确认。
126.具体地,控制底部巡检移动机器人40在轨道交通车辆的底部进行巡检信息采集包括:
127.s01、底部巡检移动机器人40接收到检测指令,并根据待检测列车的信息自动调用相应车型的作业方案;
128.s02、底部巡检移动机器人40按照巡检路径行至轨道交通车辆的车头位置后采用连续运动模式继续行进,在底部巡检移动机器人40自轨道交通车辆的车头位置运动至轨道交通车辆的车尾位置的过程中,底部巡检移动机器人40的第二图像采集模块组件43采集轨道交通车辆的底部图像信息并将底部图像信息上传至巡检数据分析与管理平台,底部巡检移动机器人40的第二声音采集模块44采集轨道交通车辆的底部声音信息并将底部声音信息上传至巡检数据分析与管理平台;
129.s03、底部巡检移动机器人10运行至轨道交通车辆的车尾位置后停止,控制底部巡
检移动机器人40自轨道交通车辆的车尾位置向轨道交通车辆的车头位置运动,且在运动过程中第二巡检机械臂42依次采集轨道交通车辆的转向架底部图像,第二图像采集模块组件43在采集每一转向架底部图像前需要对转向架进行轮对和轮轴检测对位,并将转向架底部图像上传至巡检数据分析与管理平台;
130.s04、巡检数据分析与管理平台对底部图像信息、底部声音信息和转向架底部图像进行分析,生成底部巡检报告;
131.s05、巡检数据分析与管理平台将底部巡检报告发送至手持式移动终端。
132.具体地,底部巡检移动机器人40上设有红外激光测距传感器,在步骤s02中,底部巡检移动机器人40通过红外激光测距传感器定位轨道交通车辆的车头位置。
133.在步骤s03中,控制底部巡检移动机器人40自轨道交通车辆的车尾位置向轨道交通车辆的车头位置运动过程中,底部巡检移动机器人40为断续运动模式,断续运动模式包括:
134.检测到轮对的轮轴时底部巡检移动机器人40停止运动,第二图像采集模块组件43和第二声音采集模块44进行信息采集并将采集到的转向架底部信息发送至巡检数据分析与管理平台,信息采集结束后巡检数据分析与管理平台对接收的转向架底部信息进行算法分析且巡检数据分析与管理平台能够在下一次轮对轮轴检测开始前完成算法分析;
135.底部巡检移动机器人40在断续运动模式中,巡检数据分析与管理平台能够对连续运动模式中采集到的底部图像信息和底部声音信息进行同步分析。
136.具体地,红外激光测距传感器包括轮对红外测距传感器和轮轴红外测距传感器,轮对红外测距传感器包括第一轮对红外测距传感器和第二轮对红外测距传感器。
137.第二图像采集模块组件43包括第三图像采集模块和第四图像采集模块,第三图像采集模块设于轨道式导引车辆46上,第四图像采集模块设于第二巡检机械臂42的末端。
138.底部巡检移动机器人40还包括升降模块,升降模块设于轨道式导引车辆46上,第二巡检机械臂42于升降模块上,升降模块能够带动第二巡检机械臂42在三维空间内运动。
139.底部巡检移动机器人40按照巡检路径行走时实时判断底部巡检移动机器人40是否到达底部巡检工位,判断底部巡检移动机器人40是否到达底部巡检工位包括:
140.s010、第一轮对红外测距传感器检测到轨道交通车辆的轮对的轮盘时,控制底部巡检移动机器人40减速至第二设定运动速度,随后控制底部巡检移动机器人40以第二设定运动速度继续运动;
141.s020、第二轮对红外测距传感器检测到轨道交通车辆的轮盘和轮轴时,轮轴红外测距传感器检测轮轴中心线和/或边缘线,第二图像采集模块组件43的第三图像采集模块采集轮轴中心线和/或边缘线,当第三图像采集模块的图像中心点与轮轴中心线的距离在第四设定误差范围内时,此时底部巡检移动机器人40到达底部巡检工位,控制底部巡检移动机器人40停止运动;
142.s030、判断第二图像采集模块组件43的第三图像采集模块采集的图像与第二模板图像之间的偏差是否在第五设定误差范围内,第五设定误差范围在第四设定误差范围内;
143.如果是,则直接控制第二巡检机械臂42按照规划运动轨迹到达底部巡检点;如果否,则给升降模块增加第二修正量,或者给第二巡检机械臂42的规划运动轨迹增加第三修正量,控制第二巡检机械臂42到达底部巡检点,使得第四图像采集模块采集的底部巡检点
图像与第二目标图像之间的偏差在第六设定误差范围内。
144.即步骤s030中,当第四图像采集模块采集的底部巡检点图像与第二目标图像之间的偏差在第六设定误差范围内,此时第二巡检机械臂42到达底部巡检点,其采集到的信息为有效信息。
145.由于在步骤s020中,控制底部巡检移动机器人40停止运动时底部巡检移动机器人40本身具有惯性,其有可能与底部巡检工位之间存在偏差,该偏差有可能会导致第二巡检机械臂42与底部巡检点之间存在误差,因此,需要判断第二巡检机械臂42是否到达底部巡检点。
146.同时,即使底部巡检移动机器人40准确停止在巡检工位,有可能由于第二巡检机械臂42本身的姿态问题,导致第二巡检机械臂42与底部巡检点之间存在误差。因此,需要通过步骤s030进一步消除误差。
147.当第二图像采集模块组件43的第四图像信息采集模块采集的图像与第二模板图像之间的偏差不在第五设定误差范围内,说明此时第二巡检机械臂42与底部巡检点之间存在误差。若该误差是由于控制底部巡检移动机器人40停止运动时底部巡检移动机器人40本身具有惯性而导致底部巡检移动机器人40与底部巡检工位之间产生偏差,则通过控制升降模块运动或第二巡检机械臂42运动,使得底部巡检移动机器人40的偏差能够补偿至升降模块运动或第二巡检机械臂42上,最终使得第二巡检机械臂42到达巡检点。且由于底部巡检移动机器人40的重量较大,将底部巡检移动机器人40的偏差补偿至升降模块运动或第二巡检机械臂42上,调节更为准确。若该误差由于第二巡检机械臂42本身的姿态问题而导致,则通过控制升降模块运动或第二巡检机械臂42运动也能够消除该误差,保证第四图像信息采集模块采集信息的准确性。
148.具体地,巡检数据分析与管理平台内存储有各个底部巡检工位的第二模板图像和各个底部巡检点的第二目标图像。
149.以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性,本发明不受上述实施方式限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还有各种变化和改变,这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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