[發(fā)明專利]基于工程結(jié)構(gòu)形狀訂制隨形導(dǎo)軌曲面3D定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810986600.8
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN108981778B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張維平;馬志勇;劉浩
• 申請（專利權(quán)）人: 云南航天工程物探檢測股份有限公司
• 主分類號: G01D11/30
• 分類號: G01D11/30;G05D1/10;G05D1/08
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所 11337
• 代理人: 席小東

1.一種基于工程結(jié)構(gòu)形狀訂制隨形導(dǎo)軌曲面3D定位裝置的方法，其特征在于，基于工程結(jié)構(gòu)形狀訂制隨形導(dǎo)軌曲面3D定位裝置包括：隨形軌道架（2）、檢測小車（3）和小車驅(qū)動機構(gòu)；

所述隨形軌道架（2）的形狀與被檢測工程結(jié)構(gòu)物的幾何形狀相匹配；所述隨形軌道架（2）上面安裝所述檢測小車（3）；所述檢測小車（3）通過所述小車驅(qū)動機構(gòu)在所述隨形軌道架（2）上面行走；

隨形軌道架（2）的弧度與被檢測工程結(jié)構(gòu)物的幾何形狀相匹配；隨形軌道架是根據(jù)被檢測工程結(jié)構(gòu)物的幾何形狀，用高強度鋁合金材料拉弧焊接而成，再通過專業(yè)工具進行校準(zhǔn)矯正，并且為了減小體積，使汽車運輸方便，將隨形軌道架進行折疊設(shè)計，從而大大縮小了隨形軌道架的整機外形，使用更方便靈活；

所述小車驅(qū)動機構(gòu)包括鏈條（4）和伺服電機；

所述隨形軌道架（2）上面沿長度方向設(shè)置所述鏈條（4）；所述鏈條（4）與所述伺服電機連接，所述伺服電機驅(qū)動所述鏈條（4）轉(zhuǎn)動；

所述檢測小車（3）為自動避障小車，包括支撐底座（3.1）、液壓升降裝置（3.2）和檢測設(shè)備搭載卡槽（3.3）；

所述支撐底座（3.1）可滑動安裝于所述隨形軌道架（2）上，所述支撐底座（3.1）與所述鏈條（4）固定連接，當(dāng)所述鏈條（4）轉(zhuǎn)動時，帶動所述支撐底座（3.1）沿所述隨形軌道架（2）滑動行走，進而調(diào)節(jié)所述支撐底座（3.1）在所述隨形軌道架（2）的位置；

所述支撐底座（3.1）的上方設(shè)置所述檢測設(shè)備搭載卡槽（3.3），在所述支撐底座（3.1）和所述檢測設(shè)備搭載卡槽（3.3）之間設(shè)置所述液壓升降裝置（3.2），通過所述液壓升降裝置（3.2）調(diào)節(jié)所述檢測設(shè)備搭載卡槽（3.3）的高度位置；所述檢測設(shè)備搭載卡槽（3.3）的上面固定安裝檢測設(shè)備；

包括以下步驟：

步驟1，根據(jù)被檢測工程結(jié)構(gòu)物的幾何形狀，確定對應(yīng)形狀的隨形軌道架（2）；所述隨形軌道架（2）上可滑動安裝檢測小車（3）；所述檢測小車（3）搭載工程結(jié)構(gòu)物質(zhì)量檢測設(shè)備；

步驟2，靠近被檢測工程結(jié)構(gòu)物的壁面安裝所述隨形軌道架（2），驅(qū)動所述檢測小車（3）沿所述隨形軌道架（2）進行行走，在行走過程中通過工程結(jié)構(gòu)物質(zhì)量檢測設(shè)備對被檢測工程結(jié)構(gòu)物的壁面質(zhì)量進行同步檢測；

其中，所述檢測小車（3）為自動避障小車，所述檢測小車（3）具有液壓升降裝置（3.2）；所述檢測小車（3）還搭載距離檢測設(shè)備；配置用于驅(qū)動所述檢測小車（3）沿所述隨形軌道架（2）滑動行走的伺服電機；

所述伺服電機、所述液壓升降裝置（3.2）、所述工程結(jié)構(gòu)物質(zhì)量檢測設(shè)備和所述距離檢測設(shè)備均連接到控制主機；

步驟2具體為：

步驟2.1，所述控制主機根據(jù)被檢測工程結(jié)構(gòu)物的被檢測位置，對所述隨形軌道架（2）的初始位置進行調(diào)整，使所述隨形軌道架（2）靠近所述被檢測工程結(jié)構(gòu)物的檢測壁；

隨形軌道架（2）的底部通過主升降平臺（1）安裝于車輛上；配置用于驅(qū)動主升降平臺（1）升降的主升降驅(qū)動機構(gòu)；控制主機根據(jù)被檢測工程結(jié)構(gòu)物的被檢測位置的高度，對主升降驅(qū)動機構(gòu)進行控制，從而控制主升降平臺（1）進行升降動作，進而粗略調(diào)整隨形軌道架（2）和檢測小車（3）的高度，使檢測小車（3）的工程結(jié)構(gòu)物質(zhì)量檢測設(shè)備靠近被檢測位置，然后鎖定主升降平臺（1）；從而實現(xiàn)對隨形軌道架（2）的初始位置進行調(diào)整；

步驟2.2，設(shè)隨形軌道架（2）的運動方向為X方向，當(dāng)運動到X₁位置時，此時檢測小車（3）位于隨形軌道架（2）的一端；然后，控制主機對伺服電機進行控制，從而使檢測小車（3）開始沿隨形軌道架（2）行走，直到行走到隨形軌道架（2）的另一端；

其中，在檢測小車（3）沿隨形軌道架（2）行走的過程中，一方面，工程結(jié)構(gòu)物質(zhì)量檢測設(shè)備實時檢測檢測小車（3）當(dāng)前所在位置對應(yīng)的工程結(jié)構(gòu)物質(zhì)量，并實時傳輸給控制主機；另一方面，距離檢測設(shè)備實時檢測檢測小車（3）的頂部距離工程結(jié)構(gòu)物表面的垂直距離，并實時將此垂直距離傳輸給控制主機，控制主機實時判斷所述垂直距離是否在設(shè)定范圍內(nèi)，如果在設(shè)定范圍內(nèi)，則不進行高度微調(diào)過程；如果不在設(shè)定范圍內(nèi)，則區(qū)分兩種情況：第一種情況，如果垂直距離小于設(shè)定范圍的小邊界值，則表明存在突出的障礙物，則控制主機立即使液壓升降裝置（3.2）進行下降動作，從而將垂直距離調(diào)整到設(shè)定范圍內(nèi)，實現(xiàn)自動避障；如果垂直距離大于設(shè)定范圍的大邊界值，則表明存在內(nèi)凹現(xiàn)象，則控制主機立即使液壓升降裝置（3.2）進行上升動作，從而將垂直距離調(diào)整到設(shè)定范圍內(nèi)，保證對工程結(jié)構(gòu)物的精確探測；

由此實現(xiàn)對工程結(jié)構(gòu)物第一條測線的探測；

步驟2.3，然后，使隨形軌道架（2）沿X方向運動到X₂位置，繼續(xù)開始對第二條測線的探測；如此不斷循環(huán)，實現(xiàn)對工程結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量探測；

其中，在檢測小車（3）對第一條測線進行質(zhì)量探測時，探測過程為檢測小車（3）從隨形軌道架（2）的A端行走到B端；在檢測小車（3）對其他測線進行質(zhì)量探測時，探測過程為檢測小車（3）從隨形軌道架（2）的A端行走到B端，或者，探測過程為檢測小車（3）從隨形軌道架（2）的B端行走到A端；

也就是說，當(dāng)檢測小車（3）從隨形軌道架（2）的A端行走到B端進行第一條測線的檢測后，當(dāng)需要檢測第二條測線時，可采用以下兩種方式之一：第一種方式，檢測小車（3）首先復(fù)位到隨形軌道架（2）的A端，然后從A端行走到B端進行第二條測線的檢測；第二種方式，檢測小車（3）不進行復(fù)位，保留在B端，然后，從B端行走到A端進行第二條測線的檢測；

其中，所述檢測設(shè)備包括多通道雷達、全景照相設(shè)備和紅外成像設(shè)備；

其中，所述隨形軌道架（2）采用可折疊結(jié)構(gòu)；

其中，所述隨形軌道架（2）為鋁合金材料。