一种隧道成像机器人及地底测绘控制方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道成像机器人及地底测绘控制方法，包括成像机器人本体和回收装置，成像机器人本体包括壳体、行进装置和测绘成像装置；壳体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过螺纹结构固定，上壳体和下壳体中央设置有内凹的圆形凹槽，圆形凹槽内设置有多个相互对称的摄像间隙，每个摄像间隙内分别安装有摄像头和LED灯，圆形凹槽内还设置有锥形体结构；行进装置用于提供成像机器人本体的行进动力，并通过调节行进支撑脚的长度改变行进方向和位置。本发明专利技术解决了传统隧道测绘数据不准确的问题，采用隧道成像机器人，对隧道内部的岩层、断层面等进行精准图像采集，还能通过回收装置将成像机器人从深孔环境快速回收，结构简单，使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道成像机器人及地底测绘控制方法
本专利技术涉及测绘
，特别是一种隧道成像机器人及地底测绘控制方法。
技术介绍
隧道施工时必须对开挖暴露的地质情况进行测绘。铁路隧道和公路隧道、水利水电输水隧洞的量测监控项目的必测项目中的第一项就是掌子面地质素描。在隧道施工时还要及时对每一次爆破或每一循环开挖后的周边岩体作地质测绘，并绘成隧道纵断面图在竣工资料中提交。在作掌子面素描和隧道边墙、拱部的地质测绘时要测量岩层产状(包括走向、倾角和倾向)，断层和大节理及岩脉的产状(包括走向、倾角和倾向)。通常地质工作中产状均用罗盘测量，而在测量产状时，特别是测量倾角、倾向时，必须在岩层层面、断层面、大节理面和岩脉面上操作。这些测量在隧道中照明不好时颇费时力。因此每一项现场的测绘时间可达1小时左右。近年来，也有人采用摄影的办法将掌子面的边墙岩层、断层等作摄影，然后通过计算机上的作图办法将它绘成图。但是，近距离摄影的照片对不同高度的地质界线有仰角和俯角，照片会有变形，使测绘数据不准确。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种隧道成像机器人及地底测绘控制方法，解决了传统隧道测绘数据不准确的问题，本申请采用隧道成像机器人，能对隧道内部的岩层、断层面等进行精准图像采集，若遇到深孔环境，还能通过回收装置将成像机器人快速回收，结构简单，使用方便。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种隧道成像机器人，包括成像机器人本体和回收装置，成像机器人本体包括壳体、行进装置和测绘成像装置；所述壳体为圆形结构，壳体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过螺纹结构固定，上壳体和下壳体中央设置有内凹的圆形凹槽，圆形凹槽内设置有多个相互对称的摄像间隙，每个摄像间隙内分别安装有摄像头和LED灯，圆形凹槽内还设置有锥形体结构；所述行进装置用于提供成像机器人本体的行进动力，并通过调节行进支撑脚的长度改变行进方向和位置；该行进装置包括若干行进支撑脚，每个行进支撑脚对应分配一个位置特征码，行进支撑脚呈矩阵式排布在上壳体或下壳体上；所述测绘成像装置包括GPS定位装置、计步器、平衡检测装置、图像采集装置和灯光探照装置，该测绘成像装置用于采集图像信息，并通过采集的图像信息进行矿物分析；回收装置为倒喇叭结构，回收装置前端设置有磁吸凹槽，磁吸凹槽内设置有电磁片，磁吸凹槽周围设置有用于固定机器人本体的扣槽装置。优选的，成像机器人本体上设置有超声波发生装置，回收装置上设置有超声波接收装置。优选的，行进支撑脚为圆柱状伸缩柱，每根行进支撑脚对应一个位置特征码。优选的，行进支撑脚上设置有圆形纽扣状的永磁铁。优选的，壳体中间设置有环氧树脂防水带，环氧树脂防水带上设置有USB插接口，USB插接口上设置有环氧树脂扣合盖。一种隧道成像机器人的地底测绘控制方法，包括以下步骤：S1、设定成像机器人的驱动模式，所述驱动模式包括自适应行进模式、定点探测模式和巡航模式；设定自适应行进模式为成像机器人探测前方障碍物，并根据探测结果制定行进路线，设定定点探测模式为预设探测位置，并根据预设的探测位置进行定点探测；设定巡航模式在预设巡航范围内进行图像采集；S2、将成像机器人放入隧道中，并通过回收装置实时获取成像机器人与回收装置之间的距离信息；S3、获取成像机器人采集的图像信息、定位信息、计步器信息以及孔径数据信息，并根据获取的信息进行分析判断，得到矿岩分析信息。优选的，在步骤S1中，还包括具体的行进方法：S101、设定每个行进支撑脚包括唯一的位置特征码，建立每个行进支撑脚与位置特征码的关系链接表，根据关系链接表预设前进驱动、后退驱动以及驻地探测的各个行进支撑脚的伸缩状态和伸缩顺序；S102、实时反馈行进支撑脚的状态信息，并通过超声波发生器向回收装置发送超声波信息，以判断成像机器人的当前位置。优选的，其还包括向隧道中放入回收装置，通过回收装置上的磁吸凹槽吸取成像机器人的永磁铁，将成像机器人带出隧道。本专利技术的有益效果为：(1)本申请为圆形结构，在上壳体和下壳体两侧还分别设置有锥形体结构，使得成像机器人在运行过程中，不会出现颠簸或翻转的情况，同时在静止时都稳定整个成像机器人，使得采集图像清晰、稳定；(2)设有回收装置，当成像机器人放置在狭窄孔洞内探测时，能通过回收装置将成像机器人回收；(3)能通过驱使行进支撑脚使成像机器人移动，并通过调节行进支撑脚的长度改变行进方向和位置，能适应各个恶劣环境，攀爬陡坡和掉头操作。附图说明图1为本专利技术的立体结构示意图；图2为本专利技术侧面结构示意图；图3为本专利技术的俯视图；图4为本专利技术回收装置的示意图；图中，10-机器人本体，11-环氧树脂防水带，12-行进支撑脚，13-锥形体结构，14-超声波发生装置，15-摄像头，16-LED灯，17-回收装置，18-上壳体，19-下壳体。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。实施例1：本实施例提供一种隧道成像机器人，请参阅附图1-附图4所示，包括成像机器人本体10和回收装置17，成像机器人本体10包括壳体、行进装置和测绘成像装置；所述壳体为圆形结构，壳体包括上壳体18和下壳体19，上壳体18和下壳体19通过螺纹结构固定，上壳体18和下壳体19中央设置有内凹的圆形凹槽，圆形凹槽内设置有多个相互对称的摄像间隙，每个摄像间隙内分别安装有摄像头15和LED灯16，圆形凹槽内还设置有锥形体结构13；所述行进装置用于提供成像机器人本体10的行进动力，并通过调节行进支撑脚的长度改变行进方向和位置；该行进装置包括若干行进支撑脚12，每个行进支撑脚12对应分配一个位置特征码，行进支撑脚12呈矩阵式排布在上壳体18或下壳体19上；所述测绘成像装置包括GPS定位装置、计步器、平衡检测装置、图像采集装置和灯光探照装置，该测绘成像装置用于采集图像信息，并通过采集的图像信息进行矿物分析；回收装置17为倒喇叭结构，回收装置17前端设置有磁吸凹槽，磁吸凹槽内设置有电磁片，磁吸凹槽周围设置有用于固定机器人本体10的扣槽装置。需要说明的是，本实施例所述成像机器人10为圆形结构，成像机器人10上下两壳体上设置有锥形体结构13，当成像机器人10在使用过程中，由中间的行进装置滚动前进，而成像机器人10两侧有锥形体结构，能支撑成像机器人10不会颠倒以及侧向旋转，由于测绘成像装置分别安装在上壳体18和下壳体19上，能稳定地捕捉侧面的图像信息。进一步的，行进装置为多个行进支撑脚12，当需要前进时，则驱动行进支撑脚12伸缩，使得成像机器人10下方形成一定的空隙，由于重力作用，成像机器人10向前倾斜，从而达到驱动前进的目的，当成像机器人10需要后退时，则驱动后方行进支撑脚12收缩，使得成像机器人10后方出现空隙，使得成像机器人10由于重力向后退。当成像机器人10需要固定在某一位置，则伸长前方和后方的行进支撑脚12，将成像机器人10底部中央的行进支撑脚12留出空隙，使得成像机器人10由于前后两侧伸出的行进支撑脚12形成固定支点，使得成像机器人10能够稳定。需要进一步说明的是，本实施例所述壳体为圆形结构，分别由上壳体18和下壳体19螺纹扣合而成，上壳体18和下壳体19边缘设置有多个行进装置，由于行进装置由若干行进支撑脚1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道成像机器人，其特征在于，包括成像机器人本体和回收装置，成像机器人本体包括壳体、行进装置和测绘成像装置；所述壳体为圆形结构，壳体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过螺纹结构固定，上壳体和下壳体中央分别设置有内凹的圆形凹槽，圆形凹槽内设置有多个相互对称的摄像间隙，每个摄像间隙内分别安装有摄像头和LED灯，圆形凹槽内还设置有锥形体结构；所述行进装置用于提供成像机器人本体的行进动力，并通过调节行进支撑脚的长度改变行进方向和位置；该行进装置包括若干行进支撑脚，每个行进支撑脚对应分配一个位置特征码，行进支撑脚呈矩阵式排布在上壳体或下壳体上；所述测绘成像装置包括GPS定位装置、计步器、平衡检测装置、图像采集装置和灯光探照装置，该测绘成像装置用于采集图像信息，并通过采集的图像信息进行矿物分析；回收装置为倒喇叭结构，回收装置前端设置有磁吸凹槽，磁吸凹槽内设置有电磁片，磁吸凹槽周围设置有用于固定机器人本体的扣槽装置。

【技术特征摘要】
1.一种隧道成像机器人，其特征在于，包括成像机器人本体和回收装置，成像机器人本体包括壳体、行进装置和测绘成像装置；所述壳体为圆形结构，壳体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过螺纹结构固定，上壳体和下壳体中央分别设置有内凹的圆形凹槽，圆形凹槽内设置有多个相互对称的摄像间隙，每个摄像间隙内分别安装有摄像头和LED灯，圆形凹槽内还设置有锥形体结构；所述行进装置用于提供成像机器人本体的行进动力，并通过调节行进支撑脚的长度改变行进方向和位置；该行进装置包括若干行进支撑脚，每个行进支撑脚对应分配一个位置特征码，行进支撑脚呈矩阵式排布在上壳体或下壳体上；所述测绘成像装置包括GPS定位装置、计步器、平衡检测装置、图像采集装置和灯光探照装置，该测绘成像装置用于采集图像信息，并通过采集的图像信息进行矿物分析；回收装置为倒喇叭结构，回收装置前端设置有磁吸凹槽，磁吸凹槽内设置有电磁片，磁吸凹槽周围设置有用于固定机器人本体的扣槽装置。2.根据权利要求1所述一种隧道成像机器人，其特征在于，成像机器人本体上设置有超声波发生装置，回收装置上设置有超声波接收装置。3.根据权利要求1所述一种隧道成像机器人，其特征在于，行进支撑脚为圆柱状伸缩柱，每根行进支撑脚对应一个位置特征码。4.根据权利要求1所述一种隧道成像机器人，其特征在于，行进支撑脚上设置有圆形纽扣状的永磁铁。5.根据权利要求1所述一种隧道成像机器人，其特征在于，壳体中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿超玮，
申请(专利权)人：耿超玮，
类型：发明
国别省市：河北,13