[發明專利]一種核島廠房清水混凝土墻面自動修復系統及其實現方法

在審

• 申請號: 201711315836.0
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108280820A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 文賢鶴;方思雯;陳和平;李建光;范藝博
• 申請（專利權）人: 深圳市智能機器人研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/46;G06K9/40;B25J9/16
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

1.一種核島廠房清水混凝土墻面自動修復系統，其特征在于，包括：

圖像識別服務器，用于進行圖像處理和識別核島廠房的墻面需要修復的位置，并產生控制信號；

四繩驅動機器人，用于攀爬核島廠房的墻面、采集核島廠房墻面的圖像以及根據圖像識別服務器的控制信號修復核島廠房的墻面；

所述四繩驅動機器人包括：

末端執行器，用于拍攝圖像和將拍攝到的圖像傳輸至圖像識別服務器，以及根據圖像識別服務器的控制信號對核島廠房的墻面進行修復；

驅動裝置，用于控制末端執行器的移動，所述驅動裝置包括四根繩索以及安裝在同一平面上的四個電機，每個電機通過一根繩索與末端執行器連接，各所述電機通過繩索協同控制末端執行器在所述平面上移動；

所述圖像識別服務與末端執行器連接，所述末端執行器與驅動裝置連接。

2.根據權利要求1所述的一種核島廠房清水混凝土墻面自動修復系統，其特征在于：所述末端執行器包括控制模塊、圖像采集模塊和外墻修復裝置，所述控制模塊用于與圖像識別服務器通信以及控制驅動裝置、圖像采集模塊和外墻修復裝置，所述圖像采集模塊用于采集核島廠房墻面的圖像，所述外墻修復裝置用于墻面打磨、墻面清洗和硅烷浸漬施工，所述控制模塊的輸出端分別與驅動裝置的輸入端和外墻修復裝置的輸入端連接，所述控制模塊分別與圖像識別服務器和圖像采集模塊連接。

3.根據權利要求2所述的一種核島廠房清水混凝土墻面自動修復系統，其特征在于：所述外墻修復裝置包括打磨工具、吸塵工具、清洗工具和硅烷噴涂工具，所述打磨工具的輸入端、吸塵工具輸入端、清洗工具輸入端和硅烷噴涂工具的輸入端均與控制模塊的輸出端連接。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種核島廠房清水混凝土墻面自動修復系統，其特征在于：所述末端執行器的中心安裝有旋轉裝置，所述旋轉裝置用于驅動末端執行器繞垂直于電機所在平面的軸向旋轉，所述旋轉裝置的輸入端與控制模塊的輸出端連接。

5.一種核島廠房清水混凝土墻面自動修復系統的實現方法，其特征在于，包括以下步驟：

四繩驅動機器人按照預設路線攀爬核島廠房的墻面，并實時采集核島廠房的墻面的圖像，并將采集到的圖像傳輸至圖像識別服務器；

圖像識別服務器對四繩驅動機器人所采集的圖像進行圖像處理，并識別核島廠房的墻面需要修復的位置，并產生控制信號；

四繩驅動機器人根據圖像識別服務器的控制信號對核島廠房的墻面需要修復的位置進行修復。

6.根據權利要求5所述的一種核島廠房清水混凝土墻面自動修復系統的實現方法，其特征在于，所述圖像識別服務器對四繩驅動機器人所采集的圖像進行圖像處理，并識別核島廠房的墻面需要修復的位置，并產生控制信號，這一步驟包括：

圖像識別服務器對四繩驅動機器人所采集的圖像進行圖像濾波處理，得到待測圖像；

圖像識別服務器通過子圖像的灰度差特征和彩色直方圖特征對待測圖像進行缺陷檢測，并根據缺陷檢測的結果產生控制信號。

7.根據權利要求6所述的一種核島廠房清水混凝土墻面自動修復系統的實現方法，其特征在于，所述圖像識別服務器通過子圖像的灰度差特征和彩色直方圖特征對待測圖像進行缺陷檢測，并根據缺陷檢測的結果產生控制信號，這一步驟包括：

使用無缺陷的墻面圖像對圖像識別服務器進行訓練，獲取無缺陷的墻面圖像的子圖像的平均灰度差的平均值、無缺陷的墻面圖像的子圖像的灰度標準差的平均值以及無缺陷的墻面圖像的彩色直方圖的數據平均值；

圖像識別服務器計算待測圖像的子圖像的平均灰度差、待測圖像的子圖像的灰度標準差以及待測圖像的彩色直方圖的數據；

圖像識別服務器將待測圖像的子圖像的平均灰度差、待測圖像的子圖像的灰度標準差以及待測圖像的彩色直方圖的數據分別與無缺陷的墻面圖像對應的參數平均值進行比較，得到比較結果；

圖像識別服務器根據比較結果判斷待測圖像的缺陷情況，并產生控制信號。