[發明專利]一種用于管道檢測的SLAM系統及方法

在審

• 申請號: 202010579174.3
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111692456A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 李柏松;于佳瑋
• 申請（專利權）人: 李柏松;于佳瑋
• 主分類號: F16L55/28
• 分類號: F16L55/28;F16L55/48;F16L101/30
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 陳鵬

1.一種用于管道檢測的SLAM系統，包括管道機器人、控制器，所述管道機器人在管道內運動，其特征在于，還包括分別安裝在管道機器人上的前視激光雷達、管徑測量裝置和里程輪，所述前視激光雷達、管徑測量裝置和里程輪分別與控制器連接；

所述前視激光雷達，用于檢測管道內前方未知管段的信息，并將檢測信息傳輸給控制器建立基本模型；

所述管徑測量裝置，用于測量管道機器人當前位置的管徑信息，并將測量的管徑信息傳輸給控制器，控制器對基本模型優化調整形成信任模型；

所述里程輪，用于測量管道機器人沿管道中軸線行進的路程信息，并將測量的路程信息傳輸給控制器，控制器結合路程信息和信任模型，計算出此時管道機器人的位姿。

2.根據權利要求1所述的一種用于管道檢測的SLAM系統，其特征在于，所述前視激光雷達以機身中軸線為旋轉軸，并始終與之成一定角度進行旋轉。

3.根據權利要求1所述的一種用于管道檢測的SLAM系統，其特征在于，所述管徑測量裝置采用位移傳感器，或采用激光測距儀，或管徑測量裝置包括前后兩套輪組，每套輪組包括若干組呈圓周陣列的位移傳感器。

4.根據權利要求1所述的一種用于管道檢測的SLAM系統，其特征在于，還包括安裝在管道內或管道外的若干定位標識。

5.一種基于權利要求1-4任一項所述SLAM系統的管道檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)管道機器人在管道中以穩定的速度向前運動，采用前視激光雷達檢測管道內管道機器人前方未知管段的信息，并傳輸給控制器，控制器根據前視激光雷達獲取的數據建立具有一定精度的基本模型；

2)某一時刻管道機器人經過管道中特定管段時，管徑測量裝置在此時經過此處，并測量出當前位置的管徑信息，控制器根據此信息對上一時刻給出的基本模型進行優化調整，形成更準確的信任模型；

3)里程輪在管徑測量裝置之后經過所述管段，此時管徑測量裝置已行進至新的基本模型處，管徑測量裝置當前位置將被更新為信任模型，里程輪測得從上一時刻到當前時刻機器人沿管道中軸線行進的路程，控制器根據這一路程并結合先前得出的信任模型計算出此時機器人的位姿；

4)往復此步驟，當遇到特定標定點時矯正誤差。