[发明专利]一种储罐巡检方法和系统

说明书

本发明涉及一种储罐巡检方法和系统，基于本发明的储罐巡检方法和系统，使用激光雷达获取距离信息和环境信息，使用参考标作为辅助，实时获得机器人的位姿信息；选取栅格地图用于导航和路径规划，采取基于栅格的生物激励神经网络算法实现全覆盖路径规划，以参考标辅助机器人进行定位校准，为机器人的全遍历路径规划提供了保障，提高了定位的精确度以及储罐巡检的安全性。

技术领域

本发明属于储罐检测技术领域，具体涉及一种储罐巡检方法和系统。

背景技术

储罐常用来储存石油石化行业所生产和运输的介质，储罐的防腐工程也是化工、消防、食品等各个生产和生活行业中必不可缺的基础工程。另外，很多国家战略物资的储备也常常运用储罐，其中包括各种原料及成品，缺少储罐或者储罐发生腐蚀都会造成许多生产企业无法正常进行生产。如此一来，储罐外壁的检测显得尤为重要。如今大部分检测方式都属于无损检测，现有的常规无损检测方式有涡流检测、射线检测、超声检测、磁粉检测和液体渗透检测等，其他无损检测有红外/热像、漏磁检测、交流场检测技术等。无损检测的特点是能在不损伤材料、工件和结构的前提下进行检测，灵敏度高，检测结果可靠性高。比起破环性检测方式的抽样检验，无损检测能达到百分百检验效果。

现有的石油储罐直径100米左右、罐身高达20米左右，多采用长10m左右、宽1.5m左右的一块块钢板焊接得到。而目前我国的储油罐检测工作大部分仍采用传统的人工检测，人工检测存在很多问题，例如人工检查的工作质量无法保障、劳动强度大、施工周期长、安全性差等问题。

应用无损检测技术，以爬壁机器人代替人工作业，可以使立式储罐的检测智能化。移动机器人能完成自主导航是整个检测过程的关键，其中定位和地图构建是移动机器人自主导航中必须解决的两大关键问题，且估计精度将对后续路径规划和运动控制产生巨大的影响。一旦定位或地图构建出现误差，将会使自主移动机器人无法完成导航，同时遭受潜在危险，如发生碰撞障碍物、摔下楼梯等事故。目前，爬壁机器人存在的最大问题之一就是定位精度问题，一旦定位出现误差，将会使自主移动机器人无法完成导航，同时遭受潜在危险，如发生碰撞障碍物、摔下楼梯等事故，故定位精度直接影响着爬壁机器人的自主导航，对后续的路径规划也会产生影响。

发明内容

本发明解决的技术问题为：提供一种储罐巡检方法，用以解决爬壁机器人对立式储罐的外壁检测过程中的定位问题。基于本发明的储罐的无损检测系统，通过参考标辅助定位，提高机器人定位的精确度，能帮助机器人完成自主导航，提高定位的精确度。

本发明提供的具体解决方案如下：

本发明提供了一种储罐巡检方法，包括如下步骤：

步骤一、储罐外壁整体二维地图绘制：获取储罐外壁的整体环境信息，基于所述整体环境信息生成储罐外壁的整体二维地图，基于整体二维地图生成整体二维栅格地图，所述储罐外壁上设置有若干参考标以及若干钢板，各所述参考标分别包括用于罐体外壁连接固定的连接部和用于反射雷达信号的杆体，所述杆体表面设置有高反材料涂层，所述整体二维栅格地图包括各钢板的位置信息以及各所述参考标的位置信息；

步骤二、设定各钢板的巡检顺序：基于整体二维地图获取各钢板的位置信息，基于各钢板的位置信息设定各钢板的巡检顺序；

步骤三、机器人按照所述巡检顺序对各钢板分别进行巡检，各钢板内的巡检过程包括如下步骤：

S31.局部栅格地图绘制：机器人携带的激光雷达扫描储罐外壁的局部环境信息得到局部二维地图，基于局部二维地图生成局部栅格地图；