一种桥梁机器人智能检测方法技术

本发明专利技术公开了一种桥梁机器人智能检测方法，该方法分检测准备、通信控制、数据处理分析、技术状况评定四个步骤，装备由负责内业的桥梁综合检测服务指挥车和负责外业的多种桥梁检测机器人组成；检测准备步骤包括建立坐标系、生成可视化模型、按桥型进行构件编码和部件、部位划分；通信控制步骤包括对多种桥梁检测机器人的检测路径、步长进行协调规划和控制，利用通信网络回传检测数据并以构件为单位进行编码存储；数据处理分析步骤包括按构件对检测图像进行拼接、分类、病害标度识别、种类融合和展示；技术状况评定步骤包括根据规范进行桥梁技术状况评定、自动出具检测报告。自动出具检测报告。自动出具检测报告。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁机器人智能检测方法


[0001]本专利技术涉及与桥梁相关的机器视觉
，具体涉及一种桥梁机器人智能检测方法。

技术介绍

[0002]传统人工检测手段应用于高空、深水、宽幅、结构复杂的大跨度桥梁时，面临检测难度大、效率低、盲区大、安全性差等一系列问题。近些年，机器人技术在桥梁检测方面的应用逐渐成为研究热点。总体而言，发达国家基础设施完善、桥梁寿命长，对新型桥梁检测手段需求更为迫切，引领了桥梁检测机器人技术的发展。现目前国内外桥梁检测机器人研究已取得一定的成果，如飞行式桥梁检测机器人、长悬臂式梁底检测机器人、吸附式爬壁检测机器人、攀爬式拉索检测机器人、攀爬式主缆检测机器人、水下结构检测机器人等。但在现有技术中，当需要用到多种桥梁检测机器人对桥梁进行检测评价时，多种桥梁检测机器人在检测过程中会形成大量的数据信息，因信息采集和分析的集成度较差，无法实现大信息量下对桥梁的快速评估。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术提出一种桥梁机器人智能检测方法。可以进行大信息量下的桥梁技术状况快速评定。
[0004]一种桥梁机器人智能检测方法，采用装备采集桥梁检测图像信息，所述方法由检测准备、通信控制、数据处理分析、技术状况评定四个步骤组成，所述装备由桥梁综合检测服务指挥车和桥梁检测机器人组成。
[0005]进一步的，所述桥梁综合检测服务指挥车完成桥梁检测准备、通信控制、数据处理分析、技术状况评定四个步骤的内业工作；所述桥梁检测机器人包括飞行式桥梁检测机器人、长悬臂式梁底检测机器人、吸附式爬壁检测机器人、攀爬式拉索检测机器人、攀爬式主缆检测机器人、水下结构检测机器人和结构线形测量机器人，完成桥梁检测图像信息采集和发送的外业工作。
[0006]进一步的，所述检测准备步骤包括根据桥梁基本信息建立桥梁坐标系，生成可视化三维模型，按桥型对构件进行编码，并按照规范进行部件、部位划分。
[0007]进一步的，所述通信控制步骤首先由所述桥梁综合检测服务指挥车协调规划所述桥梁检测机器人的检测路径和步长，控制各种检测机器人按照各自相应的检测路径和步长实施检测作业；所述桥梁综合检测服务指挥车和所述桥梁检测机器人组建通信网络，所述桥梁检测机器人将各自采集的桥梁检测图像信息实时发送给所述桥梁综合检测服务指挥车并以构件为单位进行存储；所述桥梁检测图像信息包括病害图像或视频、拍摄图像时镜头的定位坐标、与被拍摄物的拍摄距离和角度、检测步长。
[0008]进一步的，所述数据处理分析步骤首先以构件为单位完成检测图像拼接，再利用深度学习神经网络算法将检测图像分成无病害、长度宽度类病害、面积类病害、转角类病
害、数量类病害和变形类病害六类图像；对规范中有定量描述的各类病害图像采用相应的图像识别算法识别其病害标度；对规范中只有定性描述的病害图像，采用深度学习神经网络算法识别其标度；最后以构件为单位进行病害种类数据融合，并在可视化模型中对病害的位置、种类和标度进行展示。
[0009]进一步的，所述技术状况评定步骤根据规范中构件、部件、部位、桥梁总体的计算方法对桥梁技术状况进行打分评定，并自动出具检测报告。
[0010]本专利技术有益效果：
[0011]1、多种桥梁检测机器人协同检测作业，解决了桥梁高空、缆索、水下结构检测的可达性，提高了结构复杂桥梁检测的覆盖率和安全性。
[0012]2、节省人力成本，提高检测工作效率。
[0013]3、该桥梁机器人智能检测方法具有以下明显技术进步：
[0014](1)、建立桥梁坐标系，并将各种桥梁检测机器人定位坐标系转换成同一桥梁坐标系，使用人工智能进化算法统一规划各种机器人检测路径和步长，协同作业，提高外业检测工作效率；
[0015](2)、替换常规的人工读取检测数据操作方式，组建通信网络实时传输检测图像数据，检测内业和外业工作同时进行，提高内业检测工作效率；
[0016](3)、将规范中有定量描述的病害分析归纳为长度宽度、面积、转角、数量、变形等五类病害，分别设置与之对应的图像识别算法识别其标度，优化了数据分析流程，提高了病害图像识别效率；同时使用深度学习神经网络算法识别规范中只有定性描述病害的标度，提高了定性病害图像识别的准确性；
[0017](4)、先分桥型，然后以构件为单位对桥梁检测图像进行编码、存储、分类、病害标度识别、种类融合和展示，既有利于数据处理分析步骤的数据架构设计，也和规范的技术状况评定方法相一致，适用性强。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0019]图1为本专利技术一实施例提供的桥梁机器人智能检测装备框图；
[0020]图2为本专利技术一实施例提供的桥梁机器人智能检测方法流程框图；
具体实施方式
[0021]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0022]如图1所示的桥梁机器人智能检测装备框图，该装备包括桥梁综合检测服务指挥车和桥梁检测机器人。
[0023]具体而言，所述桥梁检测机器人包括飞行式桥梁检测机器人、长悬臂式梁底检测机器人、吸附式爬壁检测机器人、攀爬式拉索检测机器人、攀爬式主缆检测机器人、水下结构检测机器人和结构线形测量机器人。
[0024]如图2所示的桥梁机器人智能检测方法流程框图。
[0025]本实施例中，所述检测准备步骤根据图纸资料按桥型输入桥梁基本信息，建立坐标系，比如采用大地坐标系作为整体坐标系，亦可同时建立覆盖整个桥梁的自定义局部坐标系，且两者可以互相转换。根据桥梁构件尺寸和坐标系生成可视化模型，模型分辨率宜达到厘米级。可根据现行《公路数据库编目编码规则》(JT/T 132)和现行《公路桥梁命名和编号规则》(GB 11708)来进行构件编码，构件编码采用A
‑
B
‑
C
‑
D的形式，其中A为结构部位代码，B为部件代码，C为桥跨、墩台或桥联的编号，D为构件编号。例如1
‑
01
‑
110
‑
6，代表上部结构(部位代码为1)主梁(部件代码为01)第110跨(桥跨编号为110)第6个构件(构件编号为6)。构件编码完成后再按照规范进行部件、部位划分。
[0026]本实施例中，所述通信控制步骤首先将所述桥梁检测机器人的定位坐标系与桥梁坐标系进行转换统一；所述飞行式桥梁检测机器人一般采用大地坐标系无需转换通过，所述长悬臂式梁底检测机器人、吸附式爬壁检测机器人、攀爬式拉索检测机器人、攀爬式主缆检测机器人、水下结构检测机器人可通过将自定义的局部坐标系与大地整体坐标系互相转换实现统一。
[0027]根据桥梁的桥型和特点，由所述桥梁综合检测服务指挥车采用人工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥梁机器人智能检测方法，采用装备采集桥梁检测图像信息，其特征在于，由检测准备、通信控制、数据处理分析、技术状况评定四个步骤组成，所述装备由桥梁综合检测服务指挥车和桥梁检测机器人组成。2.根据权利要求1所述的桥梁机器人智能检测方法，其特征在于，所述桥梁综合检测服务指挥车完成桥梁检测准备、通信控制、数据处理分析、技术状况评定四个步骤的内业工作；所述桥梁检测机器人包括飞行式桥梁检测机器人、长悬臂式梁底检测机器人、吸附式爬壁检测机器人、攀爬式拉索检测机器人、攀爬式主缆检测机器人、水下结构检测机器人和结构线形测量机器人，完成桥梁检测图像信息采集和发送的外业工作。3.根据权利要求1所述的桥梁机器人智能检测方法，其特征在于，所述检测准备步骤包括根据桥梁基本信息建立桥梁坐标系，生成可视化三维模型，按桥型对构件进行编码，并按照规范进行部件、部位划分。4.根据权利要求1所述的桥梁机器人智能检测方法，其特征在于，所述通信控制步骤首先由所述桥梁综合检测服务指挥车协调规划所述桥梁检测机器人的检测路径和步长，控制各种检测机器人按照各自相应的检测路...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，熊邵辉，王鹏，陈亨驰，朱俊良，刘杰，邓国军，游佐巧，
申请(专利权)人：招商局重庆交通科研设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：