[發明專利]一種爬壁混凝土養護機器人控制方法

有效

• 申請號: 201611194921.1
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106737733B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 高路恒
• 申請（專利權）人: 江蘇工程職業技術學院
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16;B25J19/02;B62D57/024
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

1.一種爬壁混凝土養護機器人控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)首先將養護控制裝置與爬壁機器人進行固定連接；

(2)預設爬壁機器人按照既定路線或者采用無線遙控的路線進行移動；

(3)爬壁機器人移動的同時啟動調節機械臂和養護控制裝置，調節機械臂進行360°無死角定位探測和養護液噴射，同時養護控制裝置進行圖像獲取和處理，以獲取混凝土上的養護液噴射情況信息；

(4)養護控制裝置進行圖像獲取時，首先通過投影模塊向混凝土表面投射出一個棋盤狀的網格圖像，以此來對待養護混凝土結構面進行區域劃分，并對劃分后的區域進行編號；在光線不足的情況下可以通過光線增強模塊增強被拍攝物體表面的光度，提高拍攝效果，滿足特殊情況下的使用要求；光線增強模塊具有高頻穩定和低功耗的特性，并且和單反相機快門同步控制，當快門按下時，單反相機向控制器發出信號，打開光線增強模塊對表面進行拍攝，延遲1s后關閉光線增強模塊；與此同時，指示模塊是一個安裝在天文望遠鏡上的強光激光器，它與攝像鏡頭同步轉動，從而標記出表面投影方格的被拍攝區域；在使用單反相機對網格區域進行拍照的同時，安裝在天文望遠鏡上的激光器便會標記出單反相機正在拍攝的網格區域，同時CCD數字相機也會對待養護混凝土結構面進行拍攝，并將圖像傳到控制器中，經過控制器對激光器激光標記的識別，判斷出正在拍攝圖像的方格區域，然后將幻燈片圖片相關方格進行標記，再通過投影儀將圖片投射到待養護混凝土結構面上，由此可以直觀地分辨出已拍攝區域和待拍攝區域，避免了拍攝圖像的不連續、漏拍或重復拍攝現象，提高了養護的質量；

(5)獲取圖像后的處理：采用中值濾波方法對待養護混凝土結構面進行濾波處理，中值濾波能較好地保留圖像邊緣，圖像輪廓比較清晰，可以得到比較好的平滑效果；圖像分割，一般圖像由背景和目標物體組成，由于他們對光線的反射能力不同，通常情況下，對于混凝土結構復雜部位較背景暗，因此可以選擇一個灰度閾值將物體區域分割開來；去燥二值化處理和養護液在混凝土表面情況的圖像識別；

(6)最后將處理后的圖像進行地址定位和標記，并存儲在存儲模塊中，以便后期進行處理；

(7)藥量監測模塊實時監測藥箱內的剩余藥量，當藥量不足時，驅動報警模塊進行報警；

(8)定位模塊進行待養護混凝土結構位置標記和養護機器人的軌跡記錄，以便查詢機器人噴射軌跡是否有遺漏。

2.根據權利要求1所述的一種爬壁混凝土養護機器人控制方法，其特征在于：所述的爬壁混凝土養護機器人包括爬壁機器人(1)，調節機械臂(2)和養護控制裝置(3)，所述爬壁機器人(1)與待養護混凝土墻壁通過磁力連接，所述爬壁機器人(1)活動運動在待養護混凝土墻壁上，所述爬壁機器人(1)上固定連接有調節機械臂(2)的一端，所述調節機械臂(2)的另一端連接有養護控制裝置(3)；所述養護控制裝置(3)包括控制器，所述控制器的輸入端分別連接有測距模塊、圖像處理模塊、定位模塊和藥量監測模塊，所述圖像處理模塊還連接有圖像獲取模塊，所述控制器的輸出端分別電連接有報警模塊、無線通訊模塊、爬壁機器人(1)、調節機械臂(2)和薄膜養護液噴射器，所述控制器還連接有存儲模塊和電源模塊。

3.根據權利要求2所述的一種爬壁混凝土養護機器人控制方法，其特征在于：所述待養護混凝土墻壁包括豎直方向和水平方向的混凝土墻壁。

4.根據權利要求2所述的一種爬壁混凝土養護機器人控制方法，其特征在于：所述調節機械臂(2)采用360°全方向調節。

5.根據權利要求2所述的一種爬壁混凝土養護機器人控制方法，其特征在于：所述控制器采用單片機或PLC。

6.根據權利要求2所述的一種爬壁混凝土養護機器人控制方法，其特征在于：所述測距模塊采用測距儀。