一种基于3D可视化的桥墩病害检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于3D可视化的桥墩病害检测装置及方法，装置包括桥墩检测机器人和桥墩综合信息管理平台；桥墩检测机器人设有控制装置，吸附及运动装置，病害检测装置，清扫装置；桥墩综合信息管理平台设有智能机器人管理模块，病害处理及可视化模块，桥墩及病害信息管理模块。本发明专利技术通过机器人沿桥墩检测面吸附爬行，对桥墩检测面进行图像拍摄和病害识别，对桥墩检测面进行激光扫描，获取病害的激光点云数据并基于病害点云数据进行病害识别归类和病害三维模型构建，利用归类的病害类型对构建的病害三维模型进行矫正，将矫正后的病害三维模型与桥墩模型进行拼接，实现病害的三维可视化显示，解决现有桥墩病害图像检测不能清晰立体呈现病害的问题。立体呈现病害的问题。立体呈现病害的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D可视化的桥墩病害检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及桥墩表面病害检测及三维可视化领域，具体涉及一种基于3D可视化的桥墩病害检测装置及方法。

技术介绍

[0002]最近十年来，在国家经济快速发展推动下，中国桥梁以每年3万多座的速度递增，目前全国桥梁总数达100万座。如此庞大的桥梁数目，导致桥梁检测量也十分巨大。
[0003]现有的检测设备多以环抱桥墩，吸附桥墩或是无人机搭载摄像头用图像检测的方式检测桥墩病害，对于病害的呈现不够清晰立体。并且，对于桥墩信息的管理缺乏体系，不能对桥墩及病害进行信息化数据化的管理，同时对于检测结果没有进一步分析，存在难评估的问题。

技术实现思路

[0004]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种基于3D可视化的桥墩病害检测装置及方法，用以解决上述至少一个技术问题。
[0005]根据本专利技术说明书的一方面，提供一种基于3D可视化的桥墩病害检测装置，包括相互连接的桥墩检测机器人和桥墩综合信息管理平台；
[0006]所述桥墩综合信息管理平台包括：用户管理模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3D可视化的桥墩病害检测装置，其特征在于，包括相互连接的桥墩检测机器人和桥墩综合信息管理平台；所述桥墩综合信息管理平台包括：用户管理模块，用于信息输入及检测数据显示；信息储存模块，用于储存桥墩数据、病害库历史及更新数据、病害检测历史及更新数据；桥墩及病害信息管理模块，用于对桥墩信息、病害信息及病害库信息进行管理；数据处理及可视化模块，用于根据桥墩检测机器人上传的病害检测数据构建病害三维模型并识别归类病害，依据识别归类的病害类型矫正病害三维模型，将矫正后的病害三维模型与桥墩模型进行拼接和可视化显示；桥墩检测机器人管理模块，用于对桥墩检测机器人的自身工作参数进行管理；控制模块，用于根据输入的桥墩编号获取桥墩信息，根据桥墩检测机器人反馈的实时位置信息获取其在桥墩上的绝对位置，并将获取的绝对位置及桥墩信息传送至桥墩检测机器人；所述桥墩检测机器人包括自主导航及避障系统，用于根据桥墩检测机器人在桥墩上的绝对位置及所处桥墩信息进行路径规划，同时感知障碍物信息进行路径重新规划；清扫装置，设置在桥墩检测机器人的下端面，用于根据控制装置输出的指令对桥墩表面进行清扫；病害检测装置，设置在桥墩检测机器人的前端面，用于根据控制装置输出的指令对桥墩检测面进行图像拍摄、三维扫描，并将拍摄图像及三维扫描数据发送至桥墩综合信息管理平台；吸附及运动装置，设置在桥墩检测机器人的相对两侧，用于根据控制装置输出的指令驱动桥墩检测机器人在桥墩表面进行移动或真空吸附，同时获取实时吸附压力并发送给控制装置；喷涂标识装置，用于根据控制装置输出的指令对检测到的病害进行喷涂标识；控制装置，用于控制吸附及运动装置按照规划路径工作，并控制清扫装置、病害检测装置执行清扫及病害检测工作。2.根据权利要求1所述一种基于3D可视化的桥墩病害检测装置，其特征在于，所述病害检测装置包括：三维激光扫描仪，设置在桥墩检测机器人前端，用于在其行进过程中对桥墩检测面进行三维激光扫描；摄像头，设置在桥墩检测机器人前端右上方，用于在其行进过程中对桥墩检测面进行图像拍摄；GPRS模块，用于上传桥墩检测面的激光扫描信息、图像信息及桥墩检测机器人自身的参数信息；喷涂标识模块，设置在桥墩检测机器人后端，用于对病害区域进行喷涂标识。3.根据权利要求1所述一种基于3D可视化的桥墩病害检测装置，其特征在于，所述吸附及运动装置包括两组吸附组件，两组吸附组件分设于机器人相对两侧且每组吸附组件包括两个吸盘，在切换工作面时，所述控制装置利用机械臂控制其中一个吸盘脱离原工作面而进入下一工作面，此时其他三个吸盘吸附于原工作面，对剩下的吸盘执行相同操作且每次切换一个吸盘，当一侧的吸附组件切换完毕，机器人四个机械臂控制机器人主体重心从前一个检测面转换到下一检测面，再继续另一侧吸盘组的切换，直至全部吸盘切换至下一工作面。4.根据权利要求1所述一种基于3D可视化的桥墩病害检测装置，其特征在于，所述桥墩检测机器人的上端面还设有红外测距仪，用于获取桥墩检测机器人距离桥墩柱顶端的距离并将其传送至桥墩综合信息管理平台。5.根据权利要求1所述一种基于3D可视化的桥墩病害检测装置，其特征在于，所述桥墩检测机器人的滚轮上设有角位移传感器，用于在检测过程中，实时获取滚轮的位移数据并
依据该位移数据对桥墩检测机器人的位置信息进行校正。6.根据权利要求1所述一种基于3D可视化的桥墩病害检测装置，其特征在于，所述数据处理及可视化模块通过逆向建模实现桥墩病害的三维可视化，进一步包括：识别归类方法及病害三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：王如意，陈世全，何缘缘，刘军彤，赵顺通，马银鸽，黄悦翔，李华庆，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：