[發明專利]一種機器人軌道自檢裝置及其方法

有效

• 申請號: 202010595229.X
• 申請日: 2020-06-27
• 公開（公告）號: CN111702809B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 路永鑫;魏云冰;郭元戰
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J19/02;B25J5/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

本發明涉及一種機器人軌道自檢裝置及其方法，該方法包括：根據預設的檢測間隔，采集機器人位置信號；將機器人位置信號與分區位置RFID標記信息進行比對，判斷機器人是否處于彎道或斜坡位段，若判斷為是，則重新采集機器人位置信號，否則根據預設的信號采集間隔，完成一個分區的信號采集；根據一個分區內的信號采集數據，判斷該分區內軌道狀態是否正常，并得到軌道異常區間。與現有技術相比，本發明融合巡檢機器人位置信號和當前位置激光接收器采集的光束信號、機器人行走速度，能夠自動、準確地完成軌道狀態的檢測和軌道異常區間定位，具有判別準確率高、自適應能力強、可靠性好的優點，能夠有效提升機器人巡檢的可靠性和安全性。

技術領域

本發明涉及機器人巡檢技術領域，尤其是涉及一種機器人軌道自檢裝置及其方法。

背景技術

隨著我國智慧城市的深入推進，機器人巡檢已成為城市綜合管廊和電力電纜隧道智能運檢的重要組成部分，對管廊或隧道內設備的安全運行起到至關重要的作用。相對于地面行走的輪式或履帶式機器人，軌道式機器人具有行走控制簡單、視野開闊、耗能少和能夠適應地下管廊或隧道空間相對狹窄或地面路況復雜的情況，成為管廊或隧道機器人巡檢的主流方式。

軌道式機器人的軌道安裝在隧道頂部，大多通過機械構件吊裝，在實際工程中，由于現場施工質量管控不足、機器人行走過程中的振動，容易造成吊件螺母松動，此外，軌道長期承受機器人重量等因素的影響，這些都會使軌道產生變形，一方面，軌道變形會導致機器人行走過程中巡檢圖像抖動，影響巡檢效果，另一方面，軌道嚴重的變形甚至脫落會給隧道內的設施和人員的安全帶來隱患。因此，有必要對機器人軌道進行檢測，以提升機器人巡檢的可靠性和安全性。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種機器人軌道自檢裝置及其方法，通過自動檢測軌道狀態以及對軌道異常區間進行定位，能夠有效提升機器人巡檢的可靠性和安全性。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種機器人軌道自檢裝置，包括激光發射器、激光接收器、里程計、速度傳感器和處理器，所述激光發射器安裝在管廊或隧道的每個分區一側的軌道位置，所述分區的入口、出口及分區內特殊位置均安裝有用于分區位置標記的RFID(Radio Frequency Identification，無線電射頻識別)標簽，所述分區內特殊位置包括彎道和斜坡位段，所述激光發射器發出的光束平行于軌道，所述激光接收器安裝在機器人底部，用于接收激光發射器發出的光束，并輸出光束信號，所述里程計和速度傳感器均安裝于機器人本體上，分別用于采集機器人的位置信號以及行走速度，所述激光接收器、里程計、速度傳感器和RFID標簽分別與處理器連接，所述處理器根據光束信號、位置信號、行走速度以及分區位置RFID標記信息，自動判斷得到當前軌道狀態以及軌道異常區間。

進一步地，所述管廊或隧道的每個分區長度為K，所述激光發射器的傳送距離大于K。

一種機器人軌道自檢方法，包括以下步驟：

S1、根據預設的檢測間隔，采集機器人位置信號；

S2、將機器人位置信號與分區位置RFID標記信息進行比對，判斷機器人是否處于彎道或斜坡位段，若判斷為是，則返回步驟S1，否則執行步驟S3；

S3、根據預設的信號采集間隔，完成一個分區的信號采集，即采集一個分區內機器人行走時的多個位置信號，以及對應的行走速度和光束信號；

S4、根據步驟S3中一個分區內的多個位置信號，以及對應的行走速度和光束信號，判斷該分區內軌道狀態是否正常，并得到軌道異常區間。

進一步地，所述分區位置RFID標記信息包括分區入口RFID標記信息、分區出口RFID標記信息、分區彎道位置RFID標記信息以及分區斜坡位段RFID標記信息；