[發明專利]一種實現高鐵箱梁缺陷自動化檢測的方法

有效

• 申請號: 202110450481.6
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113358658B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 朱文發;梅曜華;范國鵬;張輝;袁天辰
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/01
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 馬云

1.一種實現高鐵箱梁缺陷自動化檢測的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、采用吊運方式將高鐵箱梁自動化檢測裝置運輸至待檢測的高鐵梁箱內：所述吊運裝置包括不封頂的轎廂、主控制器、模糊控制模塊、速度控制模塊、變頻器、質量傳感器、曳引機、激光測距模塊、停層裝置，所述質量傳感器設于轎廂的底部，且質量傳感器與主控制器信號連接，所述主控制器與模糊控制模塊信號連接，所述模糊控制模塊與速度控制模塊信號連接，所述速度控制模塊與變頻器信號連接，所述變頻器與曳引機信號連接，所述曳引機與轎廂信相連，所述轎廂與停層裝置相連，所述激光測距模塊設于轎廂的外部，且激光測距模塊分別與主控制器和模糊控制模塊信號連接；

通過吊運裝置對高鐵箱梁自動化檢測裝置進行吊運的方法如下：

將高鐵箱梁自動化檢測裝置中需要吊運的部件裝入不封頂的轎廂內；然后利用質量傳感器測量轎廂內轉載的需要吊運的部件的重量，并將測量的重量信息傳遞給主控制器，主控制器內預設有額定重量，當測量重量小于額定重量，即判斷允許轎廂運行；然后激光測距模塊測出轎廂的當前位置到箱梁內頂面的距離，模糊控制模塊根據激光測距模塊測出的距離計算轎廂后續的運行速度，并將運行速度指令通過速度控制模塊傳遞給變頻器；再通過變頻器控制曳引機的轉速，從而控制轎廂的目標運行狀態，使轎廂到達理想位置，當轎廂到達理想位置后，停層裝置固定轎廂，然后將需要吊運的部件卸載于高鐵箱梁內；如此循環反復，即可將高鐵箱梁自動化檢測裝置的所有部件均吊運至高鐵箱梁內；

S2、對高鐵梁箱的內壁進行缺陷檢測：

首先，通過激光傳感器對周圍環境進行立體掃描，并將獲取的信息傳給處理器，處理器對信息進行處理，生成高鐵梁箱內部的全局二維地圖并定位檢測裝置的相對位置，同時，利用定位模塊獲取檢測裝置在環境內的絕對位置信息并將獲取的絕對位置信息傳輸給處理器，處理器結合生成的地圖以及絕對位置信息通過通用的路徑規劃算法在地圖中規劃出檢測裝置的走行路徑；接著，處理器將規劃好的走行路徑傳輸給運動控制處理器，運動控制處理器再通過控制姿態檢測模塊和左獨立驅動行走機構、右獨立驅動行走機構的運動來控制左單邊履帶驅動模塊和右單邊履帶驅動模塊運動，進而控制檢測裝置的移動；

接著，檢測裝置移動過程中，工業相機檢測模塊對高鐵梁箱內部進行全局拍攝，并將拍攝的圖像傳遞給處理器，處理器采用通用的圖像分析和處理方法對圖像進行分析和處理，即能獲取高鐵梁箱的內部缺陷圖像，從而實現高鐵梁箱的缺陷檢測。

2.根據權利要求1所述的實現高鐵箱梁缺陷自動化檢測的方法，其特征在于：所述高鐵箱梁自動化檢測裝置包括中間倉體模塊、左單邊履帶驅動模塊、右單邊履帶驅動模塊和支撐軸套組件，所述左單邊履帶驅動模塊、右單邊履帶驅動模塊對稱設于中間倉體模塊的左右兩側，所述中間倉體模塊包括中間倉體，所述中間倉體的頂部可拆卸的設有工業相機檢測模塊和激光傳感器，所述中間倉體的前側設有控制箱，所述控制箱的底部水平設有控制箱承載板，所述左單邊履帶驅動模塊、右單邊履帶驅動模塊分別對應包括左、右履帶和設于左、右履帶上的左、右獨立驅動行走機構，所述支撐軸套組件包括水平設置的前支撐軸、控制箱支撐軸和后支撐軸，所述中間倉體的前端與左單邊履帶驅動模塊、右單邊履帶驅動模塊的前端通過前支撐軸可拆卸連接，所述中間倉體的后端與左單邊履帶驅動模塊、右單邊履帶驅動模塊的后端通過后支撐軸可拆卸連接，所述控制箱支撐軸位于控制箱承載板的下方且控制箱支撐軸的兩端分別與左單邊履帶驅動模塊、右單邊履帶驅動模塊可拆卸連接；所述控制箱包括控制箱體和設于控制箱體內的處理器、運動控制處理器、空氣懸架避震器控制模塊、定位模塊、姿態檢測模塊和無線傳輸模塊，所述工業相機檢測模塊、激光傳感器、運動控制處理器、空氣懸架避震器控制模塊、定位模塊和無線傳輸模塊均與處理器信號連接，所述運動控制處理器與姿態檢測模塊、左獨立驅動行走機構、右獨立驅動行走機構信號連接，所述姿態檢測模塊與左獨立驅動行走機構、右獨立驅動行走機構信號連接。