一种智能寻检机器人及其教学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能寻检机器人及教学系统，机器人包括机器人本体、智能运动装置、机械手臂运动装置、车底视觉采集装置、运动控制装置、视觉处理装置；智能运动装置至少包括自主定位导航模块、柔性运动控制模块、智能电源管理模块、无线网络通信模块、导轨式运动底盘；机械手臂运动装置包括受控于运动控制装置的机械臂、安装在机械臂上的位置测量传感器；车底视觉采集装置包括图像采集模块，图像采集模块包括可见光摄像机；视觉处理装置用于处理图像采集模块传输的图像数据。本发明专利技术实施例提供的智能寻检机器人可大大减少长期人工的投入，实现全天不间断的巡检任务，并可以解决客车日列检人工作业存在的问题，提高铁路机辆的检修质量和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种智能寻检机器人及其教学系统
本专利技术涉及列车巡检
，尤其是涉及一种智能寻检机器人及其教学系统。
技术介绍
随着城市设施的建设和快速发展，国内的交通、安防、隧道等设施也发挥着越来越大的作用，这些设施的安全运行也直接影响着国家的运行的可靠性和稳定性，因此，交通、安防、隧道等设施的巡检工作显得十分重要。如按照对列车牵引可能造成故障的部位、装载旅客或货物可能造成故障的部位、运行途中异物击打可能造成故障的部位必须重点检查的原则，需重点检查车端连接处互钩差、车体倾斜、车轮缺损，踏面剥离、擦伤及局部凹入、脱落、裂损及异物撞击导致的变形等故障，由于机辆底部部件的种类多、结构复杂程度高，如果仅靠人工检查各个零部件状态，人很难准确判断并记忆所有结构和部件的正常状态和结构形式，而且作业时间长容易造成视觉疲劳，从而造成漏检情况，特别是车辆在高速运行状态下的任何一个细微的故障都可能引发重大事故。同时，对于一些潜在的故障点人工检测根本无法发现，所以，研发智能巡检机器人对于机辆检修具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种智能寻检机器人，以解决现有的设施巡检主要依靠人工检查导致难度较大且检修质量低的技术问题，通过设计巡检机器人，实现由“人检人修”向“机检人修”的过渡，可大大减少长期人工的投入，实现全天不间断的巡检任务，并可以解决客车日列检人工作业存在的问题，提高铁路机辆的检修质量和效率。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种智能寻检机器人，包括机器人本体和集成于所述机器人本体上的智能运动装置、机械手臂运动装置、车底视觉采集装置、运动控制装置、视觉处理装置；所述运动控制装置分别与所述智能运行装置、所述机械手臂运动装置、所述车底视觉采集装置电连接，所述视觉处理装置与所述车底视觉采集装置电连接所述智能运动装置至少包括自主定位导航模块、柔性运动控制模块、智能电源管理模块、无线网络通信模块、安装在所述机器人本体下的导轨式运动底盘；所述机械手臂运动装置包括受控于所述运动控制装置的机械臂、安装在所述机械臂上的位置测量传感器；所述车底视觉采集装置，包括图像采集模块，所述图像采集模块至少包括可见光摄像机；所述视觉处理装置，用于对所述图像采集模块传输的图像数据进行处理。在本专利技术的其中一种实施例中，所述智能运动装置还包括设于所述机器人本体前端的前置激光避障传感器、设于所述机器人本体后端的后置激光避障传感器。在本专利技术的其中一种实施例中，所述智能运动装置还包括声音告警提示模块和设备状态指示模块。在本专利技术的其中一种实施例中，所述运动控制装置包括第一整流滤波模块、谐振逆变器、感应耦合器、第二整流滤波模块、控制模块；所述第一整流滤波模块的输入端与电源连接，所述第一整流滤波模块的输出端与所述谐振逆变器的输入端连接；所述谐振逆变器的输出端通过所述感应耦合器与所述第二整流滤波模块的输入端连接；所述控制模块与所述谐振逆变器连接。本专利技术还提供一种智能寻检机器人的教学系统，包括3D成像系统和如上述的智能寻检机器人。相比于现有技术，本专利技术实施例的有益效果在于，通过智能寻检机器人的视觉处理装置和车底视觉采集装置能够实现车底设备故障的自动识别，通过自主定位导航模块能够实现机器人的准确定位，通过无线网络通信模块能够将采集数据进行实时传送。附图说明图1是本专利技术实施例中的智能寻检机器人的结构示意图；图2是本专利技术实施例中的运动控制装置的爆电路原理图；其中，说明书附图中的附图标记如下：1、智能运动装置；2、机械手臂运动装置；3、车底视觉采集装置；4、运动控制装置；5、视觉处理装置；6、第一整流滤波模块；7、谐振逆变器；8、感应耦合器；9、第二整流滤波模块；10、控制模块。具体实施方式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，所描述的实施例仅仅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。请参见图1，本专利技术实施例提供了一种智能寻检机器人，包括机器人本体和集成于所述机器人本体上的智能运动装置1、机械手臂运动装置2、车底视觉采集装置3、运动控制装置4、视觉处理装置5；所述运动控制装置4分别与所述智能运行装置、所述机械手臂运动装置2、所述车底视觉采集装置3电连接，所述视觉处理装置5与所述车底视觉采集装置3电连接所述智能运动装置1至少包括自主定位导航模块、柔性运动控制模块、智能电源管理模块、无线网络通信模块、安装在所述机器人本体下的导轨式运动底盘；其中，所述导轨式底盘安装调试方便，具有适合长行程应用，可用于恶劣环境等优点；所述机械手臂运动装置2包括受控于所述运动控制装置4的机械臂、安装在所述机械臂上的位置测量传感器；所述车底视觉采集装置3，包括图像采集模块，所述图像采集模块至少包括可见光摄像机；所述视觉处理装置5，用于对所述图像采集模块传输的图像数据进行处理，通过采用可见光摄像机采集图像，由所述视觉处理装置5进行图像处理，以使后台智能分析判别故障，同时还可采用3D成像对关键部位进行检测。本实施例通过智能寻检机器人的视觉处理装置5和车底视觉采集装置3能够实现车底设备故障的自动识别，通过自主定位导航模块能够实现机器人的准确定位，通过无线网络通信模块能够将采集数据进行实时传送。在本专利技术实施例中，通过采用双臂机器人可以模拟人体双臂的协调动作，将各种复杂的任务进行合理的规划与分解，从而降低机器人作业难度，双臂机器人具有多自由度的灵活手臂、带视觉反馈的精准定位系统；具有触觉感知和滑移检测感知系统，以及具有智能决策的计算能力等；具有高灵活性、安全性、自主避障、快速配置等特点。在本专利技术的其中一种实施例中，所述智能运动装置1还包括设于所述机器人本体前端的前置激光避障传感器、设于所述机器人本体后端的后置激光避障传感器。本实施例采用激光传感器，通过激光制导实现全自主行走。所述智能运动装置1还包括声音告警提示模块和设备状态指示模块。在本实施例中，所述智能寻检机器人的功能说明如下：所述智能运动装置1：1)自主定位导航模块，采用激光找轴技术，通过磁导栅和伺服电机控制实现精确定位。2)柔性运动控制模块，采用双轮差速驱动，支持前进、后退、等运动控制，运动过程平滑柔顺。3)智能电源管理模块，支持多等级电量阀值控制，电压显示，自动充电。4)多重安全防护，前置激光避障传感器，后置激光避障传感器，支持前远距离检测，前近距离检测，急停按钮等多级安全防护，实现安全可靠的运动控制。5)具有机械防撞。6)人机交互友好，支持声音告警提示。7)支持加装单双机械臂。8)设备状态指示，通过双色指示灯，提示设备状态等。9)无线网络通信，网络覆盖区域无障碍运行。技术参数如表1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能寻检机器人，其特征在于，包括机器人本体和集成于所述机器人本体上的智能运动装置、机械手臂运动装置、车底视觉采集装置、运动控制装置、视觉处理装置；/n所述运动控制装置分别与所述智能运行装置、所述机械手臂运动装置、所述车底视觉采集装置电连接，所述视觉处理装置与所述车底视觉采集装置电连接；/n所述智能运动装置至少包括自主定位导航模块、柔性运动控制模块、智能电源管理模块、无线网络通信模块、安装在所述机器人本体下的导轨式运动底盘；/n所述机械手臂运动装置包括受控于所述运动控制装置的机械臂、安装在所述机械臂上的位置测量传感器；/n所述车底视觉采集装置，包括图像采集模块，所述图像采集模块至少包括可见光摄像机；/n所述视觉处理装置，用于对所述图像采集模块传输的图像数据进行处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能寻检机器人，其特征在于，包括机器人本体和集成于所述机器人本体上的智能运动装置、机械手臂运动装置、车底视觉采集装置、运动控制装置、视觉处理装置；
所述运动控制装置分别与所述智能运行装置、所述机械手臂运动装置、所述车底视觉采集装置电连接，所述视觉处理装置与所述车底视觉采集装置电连接；
所述智能运动装置至少包括自主定位导航模块、柔性运动控制模块、智能电源管理模块、无线网络通信模块、安装在所述机器人本体下的导轨式运动底盘；
所述机械手臂运动装置包括受控于所述运动控制装置的机械臂、安装在所述机械臂上的位置测量传感器；
所述车底视觉采集装置，包括图像采集模块，所述图像采集模块至少包括可见光摄像机；
所述视觉处理装置，用于对所述图像采集模块传输的图像数据进行处理。


2.如权利要求1所述的智能寻检机器人，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚凌云，陈泽宇，
申请(专利权)人：广州铁路职业技术学院广州铁路机械学校，
类型：发明
国别省市：广东;44