[发明专利]用于桥梁检测的三维巡航方法及系统

摘要

本发明公开了一种用于桥梁检测的三维巡航方法，包括建立桥梁三维模型，根据桥梁三维模型规划检测点，根据检测点生成巡航路径，根据巡航路径上的路径点解算巡航姿态，建立路径点坐标集合与循航姿态集合的对应关系，并输入给飞爬两栖机器人，飞爬机器人执行三维自动巡航程序进行巡航。本发明还公开了一种用于桥梁检测的三维巡航系统，包括搭载有桥梁检测装置的飞爬两栖机器人以及能够与飞爬两栖机器人进行无线通信的地面控制台。本发明解决了现有技术中检测效率低、容易漏检以及容易发生安全事故的技术问题，能够实现对桥梁的自动巡航检测，提高检测效率。

主权项

1.一种用于桥梁检测的三维巡航方法，采用飞爬两栖机器人，所述飞爬两栖机器人包括飞行模块和爬行模块，所述爬行模块上设有吸附装置，其特征在于：飞爬两栖机器人的主控模块连接有GPS定位模块，所述飞爬两栖机器人搭载有桥梁检测装置，包括以下步骤：步骤1：在空间3维坐标系中建立桥梁三维模型；步骤2：在桥梁三维模型中指定待检测区域，并根据待检测区域的几何形状、检测要求和桥梁检测装置的检测范围，在待检测区域上规划出对应的检测点，检测点即为飞爬两栖机器人的驻停点；步骤3：在空间3维坐标系中选择起点，并从起点开始依次连接相邻的检测点，从而得到覆盖全部检测点的巡航路径；步骤4：将空间3维坐标系中的巡航路径变换到地球坐标系中，并在地球坐标系中巡航路径上挑选若干路径点坐标，形成路径点坐标集合；其中，路径点包含全部检测点，并且对作为检测点的路径点进行驻停标识；相邻路径点坐标的距离大于GPS定位模块的精度并小于或等于相邻检测点的距离；步骤5：遍历巡航路径，依次解算飞爬两栖机器人从每个路径点到达其下一相邻路径点所需的运动姿态，从而获得巡航姿态集合；所述运动姿态包括运动角度、运动距离以及运动模式，其中运动模式包括飞行模式与爬行模式；步骤6：建立路径点坐标集合与循航姿态集合的对应关系，并输入给飞爬两栖机器人；然后，将飞爬两栖机器人放置到起点位置，飞爬两栖机器人启动GPS定位模块的定位功能；步骤7：飞爬两栖机器人实时获取在地球坐标系中当前位置的当前定位坐标，并遍历路径点坐标集合，判断当前定位坐标是否属于路径点坐标集合；若当前定位坐标属于路径点坐标集合，表明飞爬两栖机器人到达了路径点上，进入步骤9：若当前定位坐标不属于路径点坐标集合，则进入步骤8；步骤8：飞爬两栖机器人继续保持当前运动姿态，并回到步骤7；步骤9：继续判断当前路径点是否为检测点；若否，飞爬两栖机器人采用对应的运动姿态进行运动，以从当前路径点到达下一相邻路径点；若是，则飞爬两栖机器人进行驻停，并启动桥梁检测装置按照检测要求进行检测，当前检测点上检测完毕后，进入步骤10；步骤10：对当前检测点标注已驻停完成的记录，并判断是否所有检测点都已驻停，若否，回到步骤7；若是，则表明三维自动巡航检测已经完成。