[發明專利]地下管網機器人定位系統、漏點定位系統及漏點定位方法

有效

• 申請號: 201710334776.0
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN106969269B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 鮮曉東;劉旭東;蔣奇奇;任挺革;范琳;朱國仁;吳青晨;甘平;黃揚帆
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河;趙英

1.一種地下管網機器人定位系統，其特征在于：包括用于采集前端數據的機器人、后臺監控系統、中繼系統以及遠程操控系統；所述機器人通過中繼系統與后臺監控系統雙向通信，機器人通過通信線纜與中繼系統進行有線通信；所述遠程操控系統通過中繼系統與后臺監控系統進行通信；所述遠程操控系統包括操縱桿與操縱桿通信模塊，操縱桿用于產生運動姿態命令，操縱桿通信模塊用于將運動姿態命令通過中繼系統發送給后臺監控系統，所述運動姿態命令包括前進、后退以及轉彎；

所述機器人包括核心控制器，核心控制器雙向通信連接有有線通信模塊，核心控制器的信號輸入端連接有以下功能模塊：激光測距儀，用于檢測機器人距離管道前方拐彎處的距離；陀螺儀，用于檢測機器人的角速度；所述核心控制器的信號輸出端連接有以下功能模塊：攝像頭模塊，用于實時采集視頻數據并通過有線通信模塊上傳視頻數據；運動控制模塊，用于控制機器人的運動機構執行運動動作；

所述后臺監控系統包括存儲有地下管網電子地圖的計算機，所述計算機配置有以下功能模塊：

遙控命令解析模塊，用于解析遠程操控系統上傳的運動姿態命令；

路程計算模塊，用于根據激光測距儀上傳的距離數據和遠程操控系統上傳的運動姿態命令來計算機器人行走路程；

方向計算模塊，用于根據機器人的角速度計算機器人的轉彎方向；

軌跡重繪模塊，用于根據機器人行走路程和轉彎方向綜合計算機器人的實時位置和運動軌跡，并將實時位置和運動軌跡顯示在地下管網電子地圖上。

2.根據權利要求1所述的地下管網機器人定位系統，其特征在于：所述機器人為爬行機器人，所述爬行機器人包括爬行足與機身平臺，所述爬行足為運動執行機構；每個爬行足包括轉向關節、腿關節以及脛關節；所述轉向關節在水平面上與機身平臺通過舵機進行可轉動連接，所述腿關節兩端分別與轉向關節、脛關節在鉛垂面上通過舵機進行可轉動連接；所述運動控制模塊為舵機控制模塊，所述舵機控制模塊的信號輸入端與核心控制器的信號輸出端相連，舵機控制模塊的信號輸出端分別與各舵機相連；核心控制模塊與有線通信模塊雙向通信。

3.根據權利要求1所述的地下管網機器人定位系統，其特征在于：所述機器人還包括D/A數模轉換模塊，所述D/A數模轉換模塊的信號輸入端、信號輸出端分別與所述攝像頭模塊的信號輸出端、有線通信模塊的信號輸入端連接。

4.根據權利要求3所述的地下管網機器人定位系統，其特征在于：所述中繼系統包括中繼器，所述中繼器包括用于將模擬視頻信號轉換為數字視頻信號的視頻采集卡。

5.根據權利要求1所述的地下管網機器人定位系統，其特征在于：還包括自動送線器，所述通信線纜卷繞在自動送線器上。

6.一種采用如權利要求1所述的地下管網機器人定位系統的漏點定位系統，其特征在于：所述后臺監控系統的計算機還包括漏點定位模塊，用于在人工根據機器人上傳的實時視頻數據進行漏點排查時，將判斷為漏點的管網部位在視頻的截圖中框選出來，并抽取該視頻截圖在視頻數據中的時間節點，將其與機器人運動軌跡的時間節點進行匹配，將匹配上的機器人位置作為漏點位置，并顯示在地下管網電子地圖上。