桥梁底部结构自动化检测方法技术

本发明专利技术实施例提供一种桥梁底部结构自动化检测方法，所述桥梁底部自动化检测方法包括获取待测区域的三维点云横断面；将所述三维点云横断面分为多个检测区域，获取所述多个检测区域和所述多个检测区域的序列，所述序列用于对机器人进行任务分配；基于所述多个检测区域，获取所述多个检测区域中任一检测区域对应机器人的路径规划。本发明专利技术实施例提供的桥梁底部自动化检测方法，利用三维点云横断面进行机器人集群的任务分配和路径规划，采用多机器人协同检测作业模式，缩短了桥梁底部结构自动化检测时间，提高了检测效率。

【技术实现步骤摘要】
桥梁底部结构自动化检测方法
本专利技术涉及桥梁检测
，更具体地，涉及一种桥梁底部结构自动化检测方法。
技术介绍
桥梁在我国的经济发展中起着不可忽视的作用。目前我国的桥梁总数接近90万座，其中大量桥梁已经到达了养护期，全国桥梁检测需求逐年增加。桥梁检测包括桥面检测、桥墩检测和梁底检测等项目。梁底检测指对桥面底部进行检测，由于检测位置特殊而格外受到业界重视。根据国标要求，梁底检测需要对混凝土裂缝、混凝土渗水、橡胶垫滑移和橡胶垫裂缝等病害进行检测。目前常用的梁底检测方法有两种。一种检测方法是由专用的桥梁检测车将检测人员运送至梁底部执行检测任务，一旦桥梁检测车发生晃动和断裂等异常，会对检测人员的人生安全造成严重威胁。另一种检测方法是采用桥梁检测机器人进行梁底无人化检测。桥梁检测机器人的主要组成部分为梁底平台及梁底检测机器人，梁底平台上布有轨道，梁底机器人在轨道上往复运动实现梁底数据采集。桥梁检测机器人采用“由线成面”的检测方法，即“梁底平台行走-梁底平台定位-机器人往复检测-梁底平台行走”这一检测循环，通过机器人对若干个桥梁横断面进行检测，若干个横断面拼接形成整个梁底面状区域的检测结果。但是面对国内越来越多的四车道及以上的宽幅桥梁，使用单个机器人进行扫描检测存在效率较低的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的桥梁底部结构自动化检测方法。本专利技术实施例提供一种桥梁底部结构自动化检测方法，包括：获取待测区域的三维点云横断面；将所述三维点云横断面分为多个检测区域，获取所述多个检测区域和所述多个检测区域的序列，所述序列用于对机器人进行任务分配；基于所述多个检测区域，获取所述多个检测区域中任一检测区域对应机器人的路径规划。在一些实施例中，所述基于所述多个检测区域，获取所述多个检测区域中任一检测区域对应机器人的路径规划，包括：将所述任一检测区域的横断面点云分为多个检测单元；基于所述多个检测单元，获取所述多个检测单元对应机器人的传感器姿态参数；基于所述多个检测单元对应机器人的传感器姿态参数，获取所述任一检测区域对应机器人的路径规划。在一些实施例中，所述将所述任一检测区域的横断面点云分为多个检测单元，包括：将所述任一检测区域的横断面点云分割为多段；基于所述多段，获取所述多个检测单元。在一些实施例中，所述基于所述多段，获取所述多个检测单元，包括：若所述任一段的长度不大于预设检测单元长度，则停止分割所述任一段，所述任一段作为所述检测单元；若所述任一段的长度大于所述预设检测单元长度，则平均分割所述任一段直至单一段长度不大于所述预设检测单元长度，以得到所述检测单元。在一些实施例中，所述将所述任一检测区域的横断面点云分割为多段，包括：使用基于高程梯度的分割方法进行分割。在一些实施例中，所述将所述三维点云横断面分为多个检测区域，获取所述多个检测区域和所述多个检测区域的序列，所述序列用于对机器人进行任务分配，包括：将所述三维点云横断面分为所述多个检测区域，以多机器人总检测时间最短为目标函数，获取所述多个检测区域和所述多个检测区域的序列。在一些实施例中，所述获取待测区域的三维点云横断面包括：获取所述待测区域的三维点云信息；基于所述待测区域的三维点云信息，获取所述待测区域的三维点云横断面。本专利技术实施例的桥梁底部结构自动化检测方法，利用三维点云横断面进行机器人集群的任务分配和路径规划，采用多机器人协同检测作业模式，缩短了桥梁底部结构自动化检测时间，提高了检测效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的桥梁底部结构自动化检测方法的流程图；图2为本专利技术实施例的另一桥梁底部结构自动化检测方法的流程图；图3为本专利技术实施例的桥梁底部结构自动化检测方法的检测单元分割流程图；图4为本专利技术实施例的桥梁底部结构自动化检测方法的任务分配流程图；图5为本专利技术实施例的机器人边界状态示意图；图6为本专利技术实施例的激光雷达扫描方式示意图；图7为本专利技术实施例的箱梁示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合图1描述本专利技术实施例的桥梁底部结构自动化检测方法。如图1所示，本专利技术实施例的桥梁底部结构自动化检测方法包括步骤S100-S300。步骤S100、获取待测区域的三维点云横断面。可以理解的是，桥梁检测包括桥面检测、桥墩检测和梁底检测等，梁底检测是对桥梁底部进行监测，因为桥梁底部特殊的现场环境，加大了检测的难度。本专利技术实施例对桥梁底部结构进行三维测量，构建桥梁底部的三维点云横断面，用于最大限度地还原底部环境，为机器人的任务分配和路径规划提供准确的依据。步骤S200、将三维点云横断面分为多个检测区域，获取多个检测区域和多个检测区域的序列，序列用于对机器人进行任务分配。可以理解的是，现有桥检车作业风险高，人员安全隐患大，利用机器人进行桥梁下部结构检测是未来发展的趋势。检测机器人能承载多种检测传感器，接受外部输入控制进行特定运动，支持按照检测要求调整传感器姿态以达到检测目的。由于桥梁底部结构复杂，桥梁宽度大，本专利技术实施例采用多机器人协同检测作业模式。将桥梁底部的三维点云横断面分为多个检测区域，多机器人同时对多个检测区域进行检测，用于实现检测自动化，缩短检测时间，提高检测效率。步骤S300、基于多个检测区域，获取多个检测区域中任一检测区域对应机器人的路径规划。可以理解的是，一个机器人对应检测一个检测区域，根据安装在机器人上传感器的工作原理和工作范围，将检测区域分为多个检测单元，获取机器人的多个传感器姿态参数，将多个传感器姿态参数进行综合，形成任一检测区域对应机器人的路径规划。本专利技术实施例提供的桥梁底部结构自动化检测方法，利用三维点云横断面进行机器人集群的任务分配和路径规划，采用多机器人协同检测作业模式，缩短了桥梁底部结构自动化检测时间，提高了检测效率。在一些实施例中，步骤S300、基于多个检测区域，获取多个检测区域中任一检测区域对应机器人的路径规划包括步骤S310-S330。步骤S310、将任一检测区域的横断面点云分为多个检测单元。可以理解的是，由于安装在机器人上的传感器的检测范围的局限，本专利技术实施例将检测区域的横断面点云分为多个检测单元，检测单元为传感器单次覆盖式检测的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁底部结构自动化检测方法，其特征在于，包括：/n获取待测区域的三维点云横断面；/n将所述三维点云横断面分为多个检测区域，获取所述多个检测区域和所述多个检测区域的序列，所述序列用于对机器人进行任务分配；/n基于所述多个检测区域，获取所述多个检测区域中任一检测区域对应机器人的路径规划。/n

【技术特征摘要】
1.一种桥梁底部结构自动化检测方法，其特征在于，包括：
获取待测区域的三维点云横断面；
将所述三维点云横断面分为多个检测区域，获取所述多个检测区域和所述多个检测区域的序列，所述序列用于对机器人进行任务分配；
基于所述多个检测区域，获取所述多个检测区域中任一检测区域对应机器人的路径规划。


2.根据权利要求1所述的桥梁底部结构自动化检测方法，其特征在于，所述基于所述多个检测区域，获取所述多个检测区域中任一检测区域对应机器人的路径规划，包括：
将所述任一检测区域的横断面点云分为多个检测单元；
基于所述多个检测单元，获取所述多个检测单元对应机器人的传感器姿态参数；
基于所述多个检测单元对应机器人的传感器姿态参数，获取所述任一检测区域对应机器人的路径规划。


3.根据权利要求2所述的桥梁底部结构自动化检测方法，其特征在于，所述将所述任一检测区域的横断面点云分为多个检测单元，包括：
将所述任一检测区域的横断面点云分割为多段；
基于所述多段，获取所述多个检测单元。


4.根据权利要求3所述的桥梁底部结构自动化检测方法，其特征在于，所述基于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德津，曹民，胡超，王新林，卢毅，
申请(专利权)人：武汉武大卓越科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42