[發(fā)明專利]基于機(jī)器人自動(dòng)追蹤技術(shù)和雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的隧道襯砌檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811321815.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN110058224A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓自力;高春雷;徐濟(jì)松;王鵬;張世紅;馮仲偉;王發(fā)燈;何國(guó)華;劉杰;張銳;馬偉斌;吳和山;周佳亮;宋曉陽(yáng);杜翠;高忠軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司鐵道建筑研究所;中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司;中國(guó)鐵路總公司
• 主分類號(hào): G01S13/88
• 分類號(hào): G01S13/88
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于機(jī)器人自動(dòng)追蹤技術(shù)和雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的隧道襯砌檢測(cè)方法，其特征在于：該檢測(cè)方法包括移動(dòng)車體、檢測(cè)作業(yè)平臺(tái)、地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)和機(jī)器人自動(dòng)追蹤系統(tǒng)，檢測(cè)作業(yè)平臺(tái)安裝在移動(dòng)車體上；

所述的移動(dòng)車體可以是輪胎式卡車底盤或者是由軌道車牽引的軌道平車；

所述的檢測(cè)作業(yè)平臺(tái)包括檢測(cè)艙，安裝在檢測(cè)艙內(nèi)的檢測(cè)作業(yè)機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)組、液壓系統(tǒng)等附屬設(shè)備和系統(tǒng)；

所述的地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)包括地質(zhì)雷達(dá)主機(jī)、雷達(dá)天線、數(shù)據(jù)采集及處理硬件和軟件，用于隧道上部襯砌結(jié)構(gòu)和下部仰拱結(jié)構(gòu)質(zhì)量的探測(cè)；

所述的機(jī)器人自動(dòng)追蹤系統(tǒng)用于控制檢測(cè)作業(yè)機(jī)構(gòu)托舉雷達(dá)天線到指定測(cè)線，并實(shí)時(shí)調(diào)整雷達(dá)天線與隧道壁的間距，以保證雷達(dá)探測(cè)的準(zhǔn)確性和連續(xù)性。

2.如權(quán)利1所述的基于機(jī)器人自動(dòng)追蹤技術(shù)和雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的隧道襯砌檢測(cè)方法，其特征在于移動(dòng)車體前端安裝有輪廓掃描儀（1.1），實(shí)時(shí)掃描隧道輪廓，用于判斷并調(diào)整車體行駛位置；在車體輪軸端安裝有測(cè)速傳感器（1.2），用于實(shí)時(shí)計(jì)算檢測(cè)走行里程。

3.如權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器人自動(dòng)追蹤技術(shù)和雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的隧道襯砌檢測(cè)方法，其特征在于檢測(cè)作業(yè)平臺(tái)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱角座安裝于移動(dòng)車體上，作為一個(gè)獨(dú)立體可吊裝。

4.如權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器人自動(dòng)追蹤技術(shù)和雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的隧道襯砌檢測(cè)方法，其特征在于檢測(cè)艙（2）分為動(dòng)力間（2.1）、作業(yè)區(qū)（2.2）和控制室（2.3）三個(gè)區(qū)域；動(dòng)力間（2.1）布置有發(fā)電機(jī)組（6）和液壓泵站（7）；作業(yè)區(qū)（2.2）上部安裝對(duì)開式移動(dòng)門（2.4）、（2.5），可通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)操作，在作業(yè)和收車時(shí)，將作業(yè)區(qū)打開或合閉，內(nèi)部交錯(cuò)布置檢測(cè)作業(yè)機(jī)構(gòu)（3）；控制室（2.3）布置作業(yè)控制臺(tái)（5.1）、地質(zhì)雷達(dá)操作臺(tái)（5.2），并在端墻安裝有側(cè)置式空調(diào)（8）；作業(yè)區(qū)（2.2）、控制室（2.3）頂部和側(cè)墻分別設(shè)置玻璃窗（2.6）、（2.7），便于作業(yè)觀察。

5.如權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器人自動(dòng)追蹤技術(shù)和雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的隧道襯砌檢測(cè)方法，其特征在于檢測(cè)作業(yè)機(jī)構(gòu)（3）可以是1套、2套、..或5套，每套由升降機(jī)構(gòu)（3.1）、機(jī)器人（3.2）、機(jī)器人延長(zhǎng)桿（3.3）、雷達(dá)天線安裝框（3.4）等結(jié)構(gòu)組成，是雷達(dá)天線（4.1）的安裝和作業(yè)平臺(tái)；升降機(jī)構(gòu)可采用液壓驅(qū)動(dòng)或電力驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作。

6.如權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器人自動(dòng)追蹤技術(shù)和雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的隧道襯砌檢測(cè)方法，其特征在于機(jī)器人（3.2）采用工業(yè)機(jī)器人，機(jī)器人延長(zhǎng)桿（3.3）安裝于機(jī)器人第六軸上，具有伸縮功能，雷達(dá)天線安裝框（3.4）通過(guò)法蘭安裝于機(jī)器人延長(zhǎng)桿末端，安裝框（3.4）兩側(cè)面安裝對(duì)稱安裝有4個(gè)激光測(cè)距傳感器（3.8）；機(jī)器人和機(jī)器人延長(zhǎng)桿均采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，托舉雷達(dá)天線（4.1）到達(dá)隧道襯砌檢測(cè)點(diǎn)位置，并可實(shí)時(shí)調(diào)整雷達(dá)天線（4.1）與隧道壁的間距，以保證雷達(dá)探測(cè)的準(zhǔn)確性和連續(xù)性。

7.如權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器人自動(dòng)追蹤技術(shù)和雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的隧道襯砌檢測(cè)方法，其特征在于檢測(cè)作業(yè)機(jī)構(gòu)（3）在檢測(cè)作業(yè)時(shí)，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)（3.1）抬升、機(jī)器人（3.2）展開、機(jī)器人延長(zhǎng)桿（3.3）伸出等方式，可將雷達(dá)天線（4.1）送到隧道（10）上部襯砌結(jié)構(gòu)任意檢測(cè)點(diǎn)位置；收車運(yùn)輸時(shí)，升降機(jī)構(gòu)（3.1）降落、機(jī)器人（3.2）收回、機(jī)器人延長(zhǎng)桿（3.3）縮回狀態(tài)，可放置在檢測(cè)艙作業(yè)區(qū)（2.2）內(nèi)。

8.如權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器人自動(dòng)追蹤技術(shù)和雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的隧道襯砌檢測(cè)方法，其特征發(fā)電機(jī)組（6）用于給檢測(cè)艙（2）內(nèi)各系統(tǒng)和設(shè)備提供動(dòng)力，在檢測(cè)艙控制室（2.3）配備發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程智能控制面板，可實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組啟停、加油、主參數(shù)和油位顯示等遠(yuǎn)程控制操作。