[發明專利]一種檢測缺陷的管道機器人及其控制方法與控制系統

有效

• 申請號: 202110235617.1
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112944104B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 吳海騰;熊俊杰;楊克己;陳如申
• 申請（專利權）人: 杭州申昊科技股份有限公司
• 主分類號: F16L55/26
• 分類號: F16L55/26;G01N25/72;F16L101/30
• 代理公司: 北京國貝知識產權代理有限公司 11698
• 代理人: 柯俊

本發明提供了一種檢測缺陷的管道機器人及其控制方法與控制系統，主要是利用脈沖加熱器對管道進行脈沖加熱的同時，利用熱像儀對所述管道進行熱影像擷取，之后將擷取的結果轉成二維熱影像矩陣數據后，再依序進行相似度比對、權重值運算、行特征映像運算，最后得到一輸出矩陣，最后將所述輸出矩陣的各成分進行重新排列，得到一缺陷分析數據。如此一來可以有較快速且在較少失真的前提下，達到檢測管道缺陷的效果。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體而言，涉及一種檢測缺陷的管道機器人及其控制方法與控制系統。

背景技術

目前對于管道的檢測、維修，或是管道內狀態探勘，又或者對于管道內淤積進行清理，大多采用管道機器人來完成。其中關于管道的檢測，大多倚賴影像辨識來完成。然而，影像辨識僅能辨識管道內壁表面的缺陷，對于管道結構上的缺陷則是難以辨識，也因此，本發明者認為此種問題需要被解決，而開始思考解決的辦法。

發明內容

本發明解決的問題是前述管道機器人在辨識管道的缺陷時，僅能判斷管道表面的缺陷，對于結構上的缺陷則是難以辨識。

為解決上述問題，本發明提供一種檢測缺陷的管道機器人及其控制方法與控制系統，其技術方案如下：

本發明主要是管道機器人本體在管道內時，用遠程遙控的方式，又或者利用預設路線規劃的方式，讓所述管道機器人本體在所述管道內移動，于檢測所述管道內是否有發生缺陷時，主要是先利用脈沖加熱器，利用脈沖的方式讓所述管道快速升溫，同時利用熱像儀來擷取所述管道的熱影像數據，得到復數熱影像擷取數據。

接著，處理器再將所述復數熱影像擷取數據制作成二維熱影像矩陣數據，再將所述二維熱影像矩陣數據中相鄰二成分進行相似度比對，當二成分比對結果為近似時，將所述二成分進行標記。在全部的成分都做完相似度比對，或是在進行相似度比對的同時，再對二成分進行權重值計算，當所述二成分之間有標記時，則根據公式計算其權重值，當所述二成分之間沒有標記時，則權重值設為0，計算完全部權重值后得到一權重矩陣。

所述處理器在取得所述權重矩陣以后，先根據所述權重矩陣運算出一對角矩陣，再所述對角矩陣、一拉普拉斯矩陣，及所述二維熱影像矩陣數據進行特征映像運算，得到復數特征向量及復數特征值，再將所述復數特征向量根據所述復數特征值進行排列，得到一投影矩陣，再根據所述投影矩陣及所述二維熱影像矩陣數據進行運算，得到一輸出矩陣。最后，所述處理器根據所述輸出矩陣的各成分進行重新排列，得到一缺陷分析數據。

本發明主要將各像素定義為一個數據點，以達到利用區域結構的想法，并將三維熱影像矩陣數據降成二維熱影像矩陣數據，如此一來可以有較快速且在較少失真的前提下，達到檢測管道缺陷的效果。

附圖說明

圖1為本發明的實施例示意圖1；

圖2為本發明的實施例示意圖2；

圖3為本發明的實施例示意圖3；

圖4為本發明各組件的鏈接示意圖；

圖5為本發明熱檢測結果示意圖；

圖6為本發明工作流程圖。

附圖標記說明：

A-管道；B-軌道；C-控制中心；D-缺陷；1-管道機器人本體；2-脈沖加熱器；3-熱像儀；4-處理器；5-輪具組；6-動力輪組；7-剎車單元；8-夾制單元；9-流速偵測單元；0-定位單元。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。

請看圖1至圖4所示，本發明是關于一種檢測缺陷的管道機器人及其控制方法與控制系統，本發明主要包括：