[发明专利]一种桥梁检测智能避障机器人

权利要求书

1.一种桥梁检测智能避障机器人，包括飞行器，机载飞行控制单元和安装平台，所述安装平台通过三维姿态调整装置与所述飞行器主机体相连接；

所述安装平台上设置有摄像单元和超声波探伤单元；

所述飞行控制单元包括单片机、通讯模块、GPS自动导航模块以及激光测距避障模块和方向传感器，所述激光测距避障模块包括激光测距传感器；

所述摄像单元包括高精度全景摄像头，所述超声波探伤单元包括超声波传感器；

所述安装平台还包括临时停靠装置，可与桥梁底部预设停靠接收装置配合，将所述飞行器悬挂在桥梁底部；

还包括地面控制服务器，接受图像及传感器信息，通过比较来自于激光测距传感器和方向传感器的数据以及所述全景摄像头拍摄的图片来建立三维地图；并根据桥梁检测需要，设计飞行扫描路线，以及飞行次数，通过通讯模块将飞行数据发送给飞行器控制单元。

2.如权利要求1所述的桥梁检测智能避障机器人，其特征在于：所述桥梁检测需要包括：根据所述三维地图和桥梁结构受力确定的需要检测的桥梁部位，所述摄像头与所述需要检测的桥梁部位的距离和角度，所述传声波传感器与所述需要检测的桥梁部位的距离和角度。

3.如权利要求1所述的桥梁检测智能避障机器人，其特征在于：所述三维姿态调整装置为正交式三维运动平台。

4.如权利要求1所述的桥梁检测智能避障机器人，其特征在于：所述高精度全景摄像头还包括光学防抖单元。

5.如权利要求1所述的桥梁检测智能避障机器人，其特征在于：所述通讯模块包括蓝牙、WIFI和4G制式通讯单元。

6.如权利要求1所述的桥梁检测智能避障机器人，其特征在于：所述临时停靠装置包括位置感应器，所述停靠接收装置包括接收器，所述位置感应器用于搜寻所述接收器的位置。

7.如权利要求6所述的桥梁检测智能避障机器人，其特征在于：所述临时停靠装置包括电动滑轮，所述停靠接收装置包括预设在桥梁底部的导轨，所述滑轮可以固定在所述导轨上，并且能在导轨上滚动。

8.一种采用如权利要求1所述的桥梁检测智能避障机器人进行桥梁检测的方法，包括如下步骤：

1)按照飞行指令，所述飞行器前往由GPS定位的桥梁位置；

2)所述临时停靠装置的位置感应器启动，搜寻所述接收器的位置，并通过所述临时停靠装置将所述飞行器悬挂在桥梁底部；

3)所述激光测距传感器和方向传感器的数据以及所述全景摄像头拍摄的图片发射到地面服务器，所述服务器通过建模形成三维地图，并根据桥梁检测需要，设计飞行扫描路线，通过通讯模块将飞行数据发送给飞行器控制单元；

4)所述飞行器按照设计飞行扫描路线进行图像扫描和超声波探伤，并实时将图像扫描数据和超声探伤数据发送到地面服务器；

5)所述地面服务器对图像扫描数据和超声波探伤数据进行分析，确定需要重新扫描的桥梁部位，并重新生成飞行路线发送到所述飞行器控制单元；

6)所述飞行器根据重新生成的飞行路线进行再次飞行。

9.如权利要求8所述的桥梁检测方法，其特征在于：所述超声波探伤的方法包括：

根据低频超声在混凝土中遇到缺陷时的绕射现象，按声时及声程的变化，判别和计算缺陷的大小；

根据超声波在缺陷界面上产生散射，抵达接收探头时能量显著衰减的现象判断缺陷的存在及大小；

根据超声脉冲各频率成分在遇到缺陷时衰减的程度不同，接收频率明显降低，或接收波频谱与反射波频谱产生的差异，也可判别内部缺陷；

根据超声波在缺陷处的波形转换和叠加，造成接收波形畸变的现象判别缺陷。

10.如权利要求9所述的桥梁检测方法，其特征在于：对于探测的面积较大时，采用多级网络法描出等声时线，并逐步缩小测区的方法。