一种水下桥墩检测方法和水下机器人技术

本申请实施例公开了一种水下桥墩检测方法和水下机器人，用于对桥墩的水下部分进行精确检测，本申请的水下桥墩检测方法包括：确定所述水下机器人对水体中桥墩进行压力检测所处的目标位置；控制所述水下机器人运动至所述目标位置；控制所述柔性压感模块与桥墩进行接触，以使得所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测；根据所述柔性压感模块对所述表面区域进行压力检测的结果得到的压力分布图像。

【技术实现步骤摘要】
一种水下桥墩检测方法和水下机器人
本申请实施例涉及桥梁检测领域，具体涉及一种水下桥墩检测方法和水下机器人。
技术介绍
桥墩是桥墩的主要承力构件，桥梁结构的载荷绝大部分通过桥墩传递到基础上。任一个桥墩丧失承载力，都会导致桥墩的整体失稳和破坏。而桥墩的水下部分长期遭受水流冲刷和腐蚀，可能因此产生缺损、裂缝、露筋等损伤，严重影响到桥梁的使用寿命，甚至降低了桥梁的承载力。为了保障桥梁的正常通行，延长桥梁寿命，需要定期对桥墩的损伤情况进行检测，例如检查墩台是否出现滑移、下沉、倾斜等异常变形，砌石墩台及立柱、墩身、承台、系梁等有无出现开裂、剥落、露筋、孔洞、蜂窝、机械损伤以及水生物生长情况。目前对桥墩水下部分的检测依赖于人工携带探测设备潜水，检测方法主要由潜水员携带探照灯、摄像装置、水下探伤仪以及测量标尺等工具，在水下通过探摸及目视检测，由水面技术员通过监视器和潜水员对话对检查内容进行判断和记录。在检查过程中，潜水员绕桥墩移动，清理基础表面淤泥、水生物和其他附着物，利用定位杆进行缺陷定位、定量、测量。但是这种检测方法对潜水员要求较高，在浑浊水体中，潜水员也无法清楚地观察到桥墩的损伤情况。近年来还出现了使用机器人携带高清摄像装置和高照度光源对桥墩进行检测的方案，但是在高浊度和多异物的复杂水体中效果不够理想，仍会因恶劣的水体条件影响到检测图像的质量，导致检测误差较大。
技术实现思路
针对上述问题，本申请提供了一种水下桥墩检测方法和水下机器人，来进行水下桥墩检测工作。本申请第一方面提出了一种水下桥墩检测方法，应用于水下机器人，所述水下机器人包括柔性压感模块，所述方法包括：确定所述水下机器人对水体中桥墩进行压力检测所处的目标位置；控制所述水下机器人运动至所述目标位置；控制所述柔性压感模块与桥墩进行接触，以使得所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测；根据所述柔性压感模块对所述表面区域进行压力检测的结果得到的压力分布图像。可选地，所述柔性压感模块包括：柔性基体以及分布在所述柔性基体外表面的多个压力传感器。可选地，所述控制所述柔性压感模块与桥墩进行接触，以使得所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测，包括：控制所述柔性压感模块与所述桥墩进行接触；当接触压力达到预设压力阈值时，触发所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测。可选地，控制所述柔性压感模块与桥墩进行接触，以使所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测，包括：控制所述柔性压感模块沿着所述桥墩表面滚动，以使所述柔性压感模块在滚动过程中对所述桥墩的表面区域进行压力检测。可选地，所述控制所述柔性压感模块与桥墩进行接触，以使所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测，包括：控制所述柔性压感模块与桥墩的一表面区域进行接触，以使得所述柔性压感模块对所述表面区域进行压力检测；控制所述柔性压感模块远离所述桥墩，以停止所述柔性压感模块与所述表面区域的接触；控制所述柔性压感模块与所述桥墩的另一表面区域进行接触，以使得所述柔性压感模块对所述桥墩的另一所述表面区域进行压力检测。可选地，所述方法还包括：每当所述柔性压感模块对所述桥墩的一表面区域进行压力检测时，记录所述表面区域对应的位置信息；根据多个所述表面区域对应的位置信息，将多个所述表面区域的压力分布图像进行融合，得到目标图像。可选地，所述柔性压感模块包括多组压力传感器阵列；所述水下机器人还包括模拟开关；所述根据所述柔性压感模块对所述表面区域进行压力检测的结果得到的压力分布图像，包括：控制所述模拟开关分别选择各组压力传感器阵列采集的压力值；将各组压力传感器阵列分别采集到的压力值进行组合；对组合后的压力值处理得到所述表面区域的压力分布图像。为了实现上述水下桥墩检测方法，本申请还提供一种水下机器人，所述水下机器人包括控制模块、动力模块、机械臂以及设置在所述机械臂上的柔性压感模块；所述控制模块，用于确定所述水下机器人对水体中桥墩进行压力检测所处的目标位置；控制所述水下机器人运动至所述目标位置；控制所述柔性压感模块与桥墩进行接触，以使得所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测；根据所述柔性压感模块对所述表面区域进行压力检测的结果得到的压力分布图像；所述柔性压感模块，用于对所述桥墩的表面区域进行压力检测。可选地，所述柔性压感模块包括：柔性基体以及分布在所述柔性基体外表面的多组压力传感器。可选地，所述柔性基体为柔性球。可选地，其特征在于，所述柔性压感模块包括多组压力传感器阵列；所述控制模块具体用于：控制所述模拟开关分别选择各组压力传感器阵列采集的压力值；将各组压力传感器阵列分别采集到的压力值进行组合；对组合后的压力值处理得到所述表面区域的压力分布图像。可选地，所述控制模块还包括编码器；所述编码器，用于在所述柔性压感模块对所述桥墩的一表面区域进行压力检测时，记录所述表面区域对应的位置信息；所述控制模块还用于：根据多个所述表面区域对应的位置信息，将在多个所述表面区域进行压力检测得到的压力分布图像进行融合，得到完整的目标图像。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请提供的一种水下桥墩检测方法和水下机器人，能够在高浊度和多异物的水体中准确获知对桥墩的水下部分的结构状况，准确测量桥墩水下部分的损伤情况。附图说明图1为本申请实施例提供的水下桥墩检测方法的一个流程示意图；图2为本申请实施例提供的水下桥墩检测方法的一个流程示意图；图3为本申请实施例提供的水下桥墩检测方法的一个流程示意图；图4为本申请实施例提供的水下桥墩检测方法的一个流程示意图；图5为本申请实施例提供的水下机器人的结构示意图；图6为本申请实施例提供的水下机器人的结构示意图；图7为本申请实施例提供的水下机器人的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。目前，桥墩的水下部分检测是较为困难的。传统的人工检测方法是由潜水员携带测量探照灯、摄像装置、水下探伤仪以及测量标尺等工具，在水下通过探摸及目视检测，由水面技术员通过监视器和潜水员对话对检查内容进行判断和记录。在检查过程中，潜水员绕桥墩移动，清理基础表面淤泥、水生物和其他附着物，利用定位杆进行缺陷定位、定量、测量。由于面临未知设施结构和复杂水流，人工检测的方式存在极大安全风险，且在高浊度的水体中，潜水员视线受阻，检测效果较差。近年来水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下桥墩检测方法，其特征在于，应用于水下机器人，所述水下机器人包括柔性压感模块，所述方法包括：/n确定所述水下机器人对水体中桥墩进行压力检测所处的目标位置；/n控制所述水下机器人运动至所述目标位置；/n控制所述柔性压感模块与桥墩进行接触，以使得所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测；/n根据所述柔性压感模块对所述表面区域进行压力检测的结果得到的压力分布图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下桥墩检测方法，其特征在于，应用于水下机器人，所述水下机器人包括柔性压感模块，所述方法包括：
确定所述水下机器人对水体中桥墩进行压力检测所处的目标位置；
控制所述水下机器人运动至所述目标位置；
控制所述柔性压感模块与桥墩进行接触，以使得所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测；
根据所述柔性压感模块对所述表面区域进行压力检测的结果得到的压力分布图像。


2.根据权利要求1所述的水下桥墩检测方法，其特征在于，所述柔性压感模块包括：柔性基体以及分布在所述柔性基体外表面的多个压力传感器。


3.根据1或2所述水下桥墩检测方法，其特征在于，所述控制所述柔性压感模块与桥墩进行接触，以使得所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测，包括：
控制所述柔性压感模块与所述桥墩进行接触；
当接触压力达到预设压力阈值时，触发所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测。


4.根据权利要求1或2所述的水下桥墩检测方法，其特征在于，所述控制所述柔性压感模块与桥墩进行接触，以使所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测，包括：
控制所述柔性压感模块沿着所述桥墩表面滚动，以使所述柔性压感模块在滚动过程中对所述桥墩的表面区域进行压力检测。


5.根据权利要求1或2所述的水下桥墩检测方法，其特征在于，控制所述柔性压感模块与桥墩进行接触，以使所述柔性压感模块对所述桥墩的表面区域进行压力检测，包括：
控制所述柔性压感模块与桥墩的一表面区域进行接触，以使得所述柔性压感模块对所述表面区域进行压力检测；
控制所述柔性压感模块远离所述桥墩，以停止所述柔性压感模块与所述表面区域的接触；
控制所述柔性压感模块与所述桥墩的另一表面区域进行接触，以使得所述柔性压感模块对所述桥墩的另一所述表面区域进行压力检测。


6.根据权利要求1或2所述的水下桥墩检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
每当所述柔性压感模块对所述桥墩的一表面区域进行压力检测时，记录所述表面区域对应的位置信息；
根据多个所述表面区域对应的位置信息，将多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宁，赵敏，
申请(专利权)人：深圳市人工智能与机器人研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44