[發明專利]一種道路積塵檢測裝置、機器人及檢測方法

在審

• 申請號: 202010041963.1
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111141649A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 張德權;李希旺;荊海波;張瑞卿;韓旭
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N5/00
• 代理公司: 天津市鼎拓知識產權代理有限公司 12233
• 代理人: 劉雪娜

1.一種道路積塵檢測裝置，其特征在于，包括裝置主體(1)；所述裝置主體(1)的底部設有采樣罩殼(2)；所述采樣罩殼(2)的內部形成采樣口；所述采樣口內設有激光測塵儀(4)，用于檢測所述采樣口內的塵土濃度；所述激光測塵儀(4)與控制器信號連接；所述控制器配置用于接收并保存所述激光測塵儀(4)發送的塵土濃度數據，并根據保存的塵土濃度數據計算得到1m²道路上積塵的重量，即激光測塵儀檢測結果；所述采樣口內位于所述激光測塵儀(4)的周圍設有起塵刷組(5)；所述起塵刷組(5)包括起塵轉軸(6)以及沿所述起塵轉軸(6)周向分布的多個起塵刷(7)；所述起塵刷(7)與待檢測道路相接觸；所述起塵轉軸(6)通過起塵電機(8)驅動旋轉，以帶動所述起塵刷(7)轉動；所述裝置主體(1)的底部位于所述采樣罩殼(2)的外部對稱設有一對行走輪(9)；所述行走輪(9)通過行走電機(10)驅動行走。

2.根據權利要求1所述的道路積塵檢測裝置，其特征在于，所述裝置主體(1)的底部開設有與所述采樣口相連通的吸塵口(11)；所述裝置主體(1)的內部設有吸塵泵(12)；所述吸塵泵(12)通過吸塵管道(13)與所述吸塵口(11)相連通；所述吸塵管道(13)上可拆卸地連接有用于收集積塵的集塵盒(14)。

3.根據權利要求2所述的道路積塵檢測裝置，其特征在于，所述裝置主體(1)上設有天平(16)；所述天平(16)用于對所述集塵盒(14)進行稱重得到稱重數據；所述天平(16)與所述控制器信號連接；所述控制器配置用于接收所述天平(16)發送的稱重數據并計算得到1m²道路上積塵的重量，即吸塵稱重檢測結果。

4.根據權利要求1所述的道路積塵檢測裝置，其特征在于，所述裝置主體(1)的底部位于所述采樣罩殼(2)的外部還對稱設有一對萬向輪(17)；一對所述萬向輪(17)的連線與一對所述行走輪(9)的連線相垂直。

5.一種道路積塵檢測機器人，其特征在于，包括權利要求1-4任意一項所述的道路積塵檢測裝置；所述道路積塵檢測裝置的上方設有機殼(18)；所述機殼(18)上設有結果輸出模塊。

6.根據權利要求5所述的道路積塵檢測機器人，其特征在于，所述結果輸出模塊包括顯示屏(19)、打印機(20)和語音播報器(21)中的任意一種或多種；所述結果輸出模塊與所述控制器信號連接；所述控制器配置用于將所述激光測塵儀檢測結果或吸塵稱重檢測結果發送至所述結果輸出模塊。

7.根據權利要求5所述的道路積塵檢測機器人，其特征在于，所述道路積塵檢測裝置和所述機殼(18)上之間設有防撞外殼(22)；所述防撞外殼(22)上設有避障模塊；所述避障模塊包括均勻分布在所述防撞外殼(22)表面的超聲測距傳感器(23)和紅外避障傳感器(24)；所述避障模塊與所述控制器信號連接；所述控制器配置用于接收所述避障模塊發送的檢測信息，并根據檢測信息控制所述行走輪進行避障。

8.一種道路積塵檢測方法，其特征在于，所述方法采用如權利要求5-7任意一項所述的道路積塵檢測機器人，包括以下步驟：

設定采樣頻率以及機器人的運動軌跡；

同步啟動行走電機和起塵電機開始工作；

在機器人運動軌跡范圍內，根據設定的采樣頻率，控制激光測塵儀檢測采樣口內的塵土濃度；

接收所述激光測塵儀發送的塵土濃度數據并保存；

當機器人走完規劃的運動軌跡時，控制行走電機和起塵電機停止工作；

根據所保存的塵土濃度數據計算得到1m²道路上積塵的重量。

9.根據權利要求8所述的道路積塵檢測方法，其特征在于，根據所保存的塵土濃度數據計算得到1m²道路上積塵的重量，具體包括以下步驟：

對在機器人運動軌跡范圍內所接收并保存的多組塵土濃度數據進行計算，得到平均塵土濃度H；

根據如下公式計算1m²道路上積塵的重量M：

式中，M為1m²道路上積塵的重量，H為平均塵土濃度，V為采樣罩殼的體積，S為采樣口的面積。