检查系统、移动机器人设备和检查方法技术方案

本发明专利技术使得可以使用简单的操作，执行探测建筑物等的外壁上的检查位置。用户接口设备接受用于指定检查位置的输入。移动机器人设备基于对用户接口设备的输入和移动机器人设备的当前位置，自主地飞行并且移动到检查位置。移动机器人设备使用诸如探测装置的检查装置，检查该检查位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检查系统、移动机器人设备和检查方法
本专利技术涉及一种用于检查隧道、桥梁或类似结构/建筑物的方法和系统。
技术介绍
作为使用移动物体来检查隧道、桥梁或类似结构的墙壁中的缺陷的技术的示例，给出专利文献1中所述的外墙剥落检测系统。该系统包括放置在室外的检测设备和用于远程操作检测设备的监视/操作设备。检测设备被安装在飞行物体，例如无线电遥控直升机上。飞行物体包括飞行物体操作接收器，其接收从监视/操作设备发射的控制信号，以及被用于锤击测试的撞击器、声音采集设备和撞击声发送器。监视/操作设备包括飞行物体操作发送器、撞击声接收器和扬声器。用户使用监视/操作设备来远程地操作飞行物体，并且通过使用撞击器，在检查目标上实施撞击。响应于该撞击，从检查目标发出的声音由声音采集设备收集，并且经由撞击声发送器和撞击声接收器在扬声器上重放。这使得用户能够通过收听撞击声来确定被检查场所中是否存在异常，而不接近检查目标。现有技术文献专利文献专利文献1：JP2012-145346A
技术实现思路
本专利技术要解决的问题根据专利文献1，当飞行物体将接近检查目标时，要求用户远程地操作飞行物体。因此，尽管专利文献1中的目的是在检查场所上实施撞击，但是要求用户远程操作飞行物体的技能水平。因此，专利文献1的系统限制用户的范围。桥梁或隧道的周围环境并不总是适合于无线电遥控直升机等的操作的环境，而是在某些情况下不适合这种操作的环境。特别是在这种情况下，只有少数技术娴熟的人才能执行检查工作。如果普通技术人员在这种情况下执行检查，则仅仅将飞行物体导引到期望的检查场所需要长时间，因此延长了检查工作的总长度。鉴于上述情况做出本专利技术，本专利技术的目的在于提供一种技术，在对隧道、桥梁或类似结构，或者高层建筑物或类似建筑物的外壁实施撞击时，使用包括撞击器的飞行物体，通过简单的操作的撞击，检查期望的检查场所。解决问题的手段为了解决上述问题，作为本专利技术的方面，本专利技术提供一种检查系统，包括：移动机器人设备；用户接口设备；以及位置获取装置，用于获取所述移动机器人设备的当前位置，其中，所述移动机器人设备包括：检查装置，其至少包括用于通过击打异常场所，检查检查场所的撞击装置；飞行装置，用于使所述移动机器人设备飞行；地图创建装置，用于基于指定的检查场所和由所述位置获取装置获取的当前位置，生成地图数据，所述地图数据指示所述移动机器人设备的当前位置与经由所述用户接口设备指定的检查场所之间的位置关系；以及自主控制装置，用于基于所述当前位置和所述地图数据，控制所述飞行装置，使得所述移动机器人设备自主地行进到可通过所述检查装置执行所述检查场所的检查的地点，以及其中，所述用户接口设备包括：检查场所输入装置，用于接收用户对所述检查场所的位置的输入；以及检查结果记录装置，用于相互关联地记录所述检查场所的位置和所述检查装置的输出。此外，作为本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种移动机器人设备，将与用户接口设备和位置获取装置一起使用，所述位置获取装置用于获取所述移动机器人设备的当前位置，所述移动机器人设备包括：检查装置，其至少包括撞击装置，用于通过击打异常场所，检查检查场所；飞行装置，用于使所述移动机器人设备飞行；地图创建装置，用于基于指定的检查场所和由所述位置获取装置获取的当前位置，生成地图数据，所述地图数据指示所述移动机器人设备的当前位置与经由所述用户接口设备指定的检查场所之间的位置关系；以及自主控制装置，用于基于所述当前位置和所述地图数据，控制所述飞行装置，使得所述移动机器人设备自主地行进到可通过所述检查装置执行所述检查场所的检查的地点，其中，所述用户接口设备包括：检查场所输入装置，用于接收用户对所述检查场所的位置的输入；以及检查结果记录装置，用于相互关联地记录所述检查场所的位置和所述检查装置的输出。此外，作为本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种检查方法，包括步骤：由用户接口设备接收用于指定检查场所的输入；使移动机器人设备基于对所述用户接口设备的输入和所述移动机器人设备的当前位置，自主地飞行并且行进到所述检查场所；以及通过一个或多个检查装置检查所述检查场所，所述检查装置包括在所述移动机器人设备中提供的撞击装置。本专利技术的效果根据本专利技术的实施例，当通过使用包括撞击器的飞行物体实施撞击时，可以通过简单的操作的撞击来检查期望的检查场所。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的检查系统1的框图。图2是用于示出移动机器人设备2的飞行单元4的框图。图3是用于示出移动机器人设备2的检查单元5的框图。图4是用于示出用户接口设备3的框图。图5是用于示出检查单元5的操作的流程图。图6是用于示出移动机器人设备2的操作的流程图。图7是用于示出用户接口设备3的操作的流程图。图8是用于示出撞击单元51的修改的框图。具体实施方式描述了根据本专利技术的实施例的检查系统1。参考图1，检查系统1包括移动机器人设备2和用户接口设备3。移动机器人设备2包括飞行单元4和检查单元5。移动机器人设备2和用户接口设备3经由无线数据通信线路保持数据通信。移动机器人设备2是所谓的无人机，并且是自主飞行和无人飞行器。一般而言，大多数无人机是旋翼飞行器，通过利用旋翼叶片产生升力而飞行，并且包括具有三个旋翼的三轴直升机和具有四个旋翼的四轴直升机的多轴直升机的数量尤其高。用作移动机器人设备2的无人机可以具有任意多个旋翼，并且可以是单旋翼无人机或双旋翼无人机。移动机器人设备2并不总是需要是旋翼飞行器。移动机器人设备2可以是具有能够检查高海拔的检查场所的检查单元5的任何设备。因此，移动机器人设备2不限于特定的飞行原理，只要所采用的原理允许移动机器人设备2在检查场所附近的空气中飞行并停留足够长以执行检查工作。除了旋翼飞行器外，例如热气球或飞船也可以用作移动机器人设备2。移动机器人设备2使用飞行单元4以从最初放置移动机器人设备2的地点PS飞行到位于预先输入的地点处的检查场所。然后，移动机器人设备2使用检查单元5在检查场所上执行检查工作。移动机器人设备2随后再次使用飞行单元4以移动到给定地点PE(例如，上述最初放置的地点)。由移动机器人设备2自主地执行从地点PS经由检查场所到地点PE的飞行。如图2所示，移动机器人设备2包括位置获取单元41、地图创建单元42、自主控制单元43和驱动单元44。位置获取单元41是用于测量移动机器人设备2相对于预定原地点的绝对位置的设备。位置获取单元41还测量障碍物相对于移动机器人设备2的当前位置的相对位置。障碍物是存在于移动机器人设备2的飞行路径上或周围的物体，当移动机器人2飞行时，阻碍移动机器人设备2的飞行，并且可以是移动物体，例如鸟或另一个无人机，以及固定到地面上的物体，例如结构或建筑物。具体地，位置获取单元41包括用于定位惯性测量单元45、全球定位系统(GPS)接收器46、全站仪47和激光扫描仪48的一个或多个传感器。在下文中，将用于定位并且被包括在位置获取单元41中的传感器统称为“定位传感器”。全站仪47是自动跟踪全站仪。360度棱镜被放置在已知地点，其绝对位置具有已知坐标。全站仪47自动地跟踪360度棱镜以测量360度棱镜相对于全站仪47的相对位置和角度。位置获取单元41进一步包括坐标运算单元49。坐标运算单元49是算术处理单元，并且基于从定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检查系统，包括：移动机器人设备；用户接口设备；以及位置获取装置，所述位置获取装置用于获取所述移动机器人设备的当前位置，其中，所述移动机器人设备包括：检查装置，所述检查装置至少包括撞击装置，所述撞击装置用于通过击打异常场所来对检查场所进行检查；飞行装置，所述飞行装置用于使所述移动机器人设备飞行；地图创建装置，所述地图创建装置用于基于经由所述用户接口设备指定的检查场所和由所述位置获取装置获取的当前位置来生成地图数据，所述地图数据指示在所述移动机器人设备的当前位置与所述指定的检查场所之间的位置关系；以及自主控制装置，所述自主控制装置用于基于所述当前位置和所述地图数据来控制所述飞行装置，使得所述移动机器人设备自主地行进到可通过所述检查装置执行所述检查场所的检查的地点，以及其中，所述用户接口设备包括：检查场所输入装置，所述检查场所输入装置用于接收用户对所述检查场所的位置的输入；以及检查结果记录装置，所述检查结果记录装置用于相互关联地记录所述检查场所的位置和所述检查装置的输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.16 JP 2016-1197531.一种检查系统，包括：移动机器人设备；用户接口设备；以及位置获取装置，所述位置获取装置用于获取所述移动机器人设备的当前位置，其中，所述移动机器人设备包括：检查装置，所述检查装置至少包括撞击装置，所述撞击装置用于通过击打异常场所来对检查场所进行检查；飞行装置，所述飞行装置用于使所述移动机器人设备飞行；地图创建装置，所述地图创建装置用于基于经由所述用户接口设备指定的检查场所和由所述位置获取装置获取的当前位置来生成地图数据，所述地图数据指示在所述移动机器人设备的当前位置与所述指定的检查场所之间的位置关系；以及自主控制装置，所述自主控制装置用于基于所述当前位置和所述地图数据来控制所述飞行装置，使得所述移动机器人设备自主地行进到可通过所述检查装置执行所述检查场所的检查的地点，以及其中，所述用户接口设备包括：检查场所输入装置，所述检查场所输入装置用于接收用户对所述检查场所的位置的输入；以及检查结果记录装置，所述检查结果记录装置用于相互关联地记录所述检查场所的位置和所述检查装置的输出。2.根据权利要求1所述的检查系统，其中，除了所述撞击装置之外，所述检查装置还包括以下各项中的至少一项：可见光照相机、红外照相机、超声波传感器、振动传感器、力传感器、或雷达传感器。3.根据权利要求1或2所述的检查系统，其中，所述位置获取装置包括惯性测量单元、激光扫描仪、全球定位系统(GPS)接收器、或全站仪中的至少一项，以及其中，所述位置获取装置的至少一些部件被安装在所述移动机器人设备上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的检查系统，其中，所述撞击装置包括：用于碰撞所述检查场所的锤子；致动器，所述致动器被配置为驱动所述锤子，使得所述锤子碰撞所述检查场所；以及撞击传感器，所述撞击传感器被配置为测量所述锤子碰撞所述检查场所的冲击。5.根据权利要求4所述的检查系统，其中，所述撞击传感器包括以下各项中的至少一项：麦克风，所述麦克风被配置为收集当所述锤子碰撞所述检查场所时发出的声音；振动传感器，所述振动传感器被配置为测量当所述锤子碰撞所述检查场所时引起的振动；或者力传感器，所述力传感器被配置为测...

【专利技术属性】
技术研发人员：西泽俊广，山下敏明，桥本并树，安达英夫，室伏洋，清水大晃，小屋敷晃，野波健藏，岩仓大辅，蒂图斯·沃伊塔拉，稻垣航治，式田直孝，青木聪，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP