【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程机械自动化和人机交互，尤其是涉及一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统和方法。
技术介绍
1、目前智能机器人已完全具备装配各种类型传感器的能力，能够在人类思维方式的引导下实现一系列功能，并适应不同的工作环境。它们能够根据环境变化确定适当的行动。
2、但是目前在建筑行业的施工环境中，对混凝土的强度和碳化深度的测量还是存在劳动强度大、工作过程单一、生产效率低等问题，在高处或其他危险地区作业存在一定的事故风险。
3、如中国专利cn113008714a公开了一种建筑测量装置，尤其涉及一种建筑混凝土强度回弹数值测量装置。本专利技术的技术问题：提供一种可测量高低不同位置，可调节测量角度的建筑混凝土强度回弹数值测量装置。技术方案是：一种建筑混凝土强度回弹数值测量装置，包括有导向架等；固定滑板的下侧横置固定连接于底板的上侧后端，齿条板的前侧上部设置有齿条，下部设置有滑动槽，齿条板的下侧横置固定连接于底板的上侧前端，往复机构设置于固定滑板和齿条板的上侧，往复机构与固定滑板和齿条板配合滑动连接。
4、但是上述现有技术需要人工移动测量装置，进行不同测量位置的调节，重复测量工作强度大，不适用于困难环境下的测量工作，且仅能够进行混凝土强度的测量，无法进行混凝土碳化深度的测量，功能单一。
5、因此首要任务是开发能够在作业困难的环境下工作的工业机器人。引入机器人技术可以将建筑活动延伸到人类难以施工的地方，提高作业效率，取代传统的简单、重复和危险的工作方式。
技术
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在需要人工移动测量装置，进行不同测量位置的调节，重复测量工作强度大，不适用于困难环境下的测量工作，且仅能够进行混凝土强度的测量，无法进行混凝土碳化深度的测量，功能单一的缺陷而提供一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统和方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本方案提供了一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统，包括移动模块、机械臂、测量模块、识别模块和控制模块；所述移动模块用于带动测量系统移动，所述机械臂用于调整测量模块的空间位置，所述测量模块用于测量混凝土的强度和碳化深度，所述识别模块用于确定测量系统与测量装置的相对位置，所述控制模块用于控制测量系统动作。
4、进一步地，所述机械臂包括升降轴、第一旋转轴、第二旋转轴和机械臂关节；
5、所述升降轴垂直固定在移动模块上，所述升降轴驱动连接第一旋转轴，用于驱动第一旋转轴上下移动，所述第一旋转轴的转动端连接第二旋转轴，用于带动第二旋转轴绕第一方向转动，所述第二旋转轴的转动端连接机械臂关节，用于带动机械臂关节绕第二方向转动，所述机械臂关节的末端连接测量模块，用于带动测量模块绕第一方向转动以及沿第二方向移动。
6、进一步地，所述测量模块包括混凝土回弹仪和碳化深度检测探针，所述机械臂关节的末端设有移动件，所述混凝土回弹仪和碳化深度检测探针对称固定在移动件的两端，所述移动件带动混凝土回弹仪和碳化深度检测探针沿第二方向移动。
7、进一步地，所述第一方向垂直于第二方向，所述第一方向和第二方向均位于水平面内。
8、进一步地，所述移动模块包括移动平台和推杆，所述机械臂固定垂直固定在移动平台的上方，所述推杆固定在移动平台的后端，所述控制模块控制移动平台移动。
9、进一步地，所述移动平台的下端设有车轮，所述车轮上设有锁紧件，所述锁紧件用于固定车轮的移动，所述控制模块连接锁紧件。
10、进一步地，所述识别模块包括与控制模块连接的激光测距仪和深度相机，所述激光测距仪用于获取测量系统与待检测区域的距离，所述深度相机用于获取待检测区域的图像信息，所述控制模块根据激光测距仪和深度相机获取的信息驱动测量系统动作。
11、本方案还提供了一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统的测量方法，包括以下步骤：
12、通过激光测距仪获取测量系统与待检测区域的距离，通过深度相机获取待检测区域的图像信息，控制模块根据激光测距仪和深度相机获取的相关信息，控制移动模块带动测量系统移动至指定位置；
13、控制机械臂带动混凝土回弹仪朝向待检测区域，通过混凝土回弹仪对待检测区域进行检测，混凝土强度检测完成；
14、控制机械臂动作，机械臂关节带动测量模块转动，使碳化深度检测探针朝向待检测区域，通过碳化深度检测探针对待检测区域进行检测，混凝土碳化深度检测完毕后，将测量数据传输至混凝土回弹仪；
15、将测量数据输入混凝土回弹仪，获取测量结果，并将测量数据和测量结果传输至储存模块进行保存。
16、进一步地，所述混凝土回弹仪的具体测量过程包括：
17、通过深度相机获取待检测区域的图像信息，并将待检测区域划分为多个检测区间；
18、对第一个检测区间内对多个测试点进行检测；
19、第一个检测区间内的测量点全部检测完毕后，移动至下一个检测区间重复上一个检测区间的过程，直至全部检测区间完成检测，得到对应的测量数据，并计算对应的测量结果。
20、进一步地，所述碳化深度检测探针的具体工作过程包括：
21、通过深度相机获取待检测区域的图像信息，并将待检测区域划分为多个检测区间；
22、在各个检测区间设置一定深度的检测孔，机械臂带动碳化深度检测探针对各个区间的检测孔分别进行测量，将测量数据传输至混凝土回弹仪，通过混凝土回弹仪计算测量结果。
23、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
24、(1)本方案通过机械臂带动测量模块对待测量区域进行检测，测量模块包括混凝土回弹仪和碳化深度检测探针，通过控制模块控制机械臂对测量模块进行调节，配合识别模块对待检测区域分别进行混凝土强度和碳化深度进行检测，通过机械臂重复高频率且重复的工作，降低了工作人员的劳动强度，解放生产力，且提高了混凝土性能的测量效率和测量精确度。
25、(2)本方案通过移动模块将测量系统转移至工作区域，工作人员可通过远程操作控制移动模块的转移，在危险的工况条件下，避免工人直接参与将测量系统转移至工作区域，提高了工作的安全性。
26、(3)本方案通过深度相机实现图像增强、目标检测和图像分割等功能，可以在光线不足的情况下增强被拍摄物体表面的光度，提高拍摄效果，以满足特殊情况下的使用要求，通过图像分割将待检测区域分割成多个检测区间，分别进行检测，使检测结果更加客观精确。
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1.一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统，其特征在于，包括移动模块(1)、机械臂(2)、测量模块(3)、识别模块和控制模块；所述移动模块(1)用于带动测量系统移动，所述机械臂(2)用于调整测量模块(3)的空间位置，所述测量模块(3)用于测量混凝土的强度和碳化深度，所述识别模块用于确定测量系统与测量装置的相对位置，所述控制模块用于控制测量系统动作。
2.根据权利要求1所述的一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统，其特征在于，所述机械臂(2)包括升降轴(21)、第一旋转轴(22)、第二旋转轴(23)和机械臂关节(24)；
3.根据权利要求2所述的一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统，其特征在于，所述测量模块(3)包括混凝土回弹仪(31)和碳化深度检测探针(32)，所述机械臂关节(24)的末端设有移动件，所述混凝土回弹仪(31)和碳化深度检测探针(32)对称固定在移动件的两端，所述移动件带动混凝土回弹仪(31)和碳化深度检测探针(32)沿第二方向移动。
4.根据权利要求2所述的一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统，其特征在于，所
5.根据权利要求1所述的一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统，其特征在于，所述移动模块(1)包括移动平台(11)和推杆(12)，所述机械臂(2)固定垂直固定在移动平台(11)的上方，所述推杆(12)固定在移动平台的后端，所述控制模块控制移动平台(11)移动。
6.根据权利要求5所述的一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统，其特征在于，所述移动平台(11)的下端设有车轮，所述车轮上设有锁紧件，所述锁紧件用于固定车轮的移动，所述控制模块连接锁紧件。
7.根据权利要求1所述的一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统，其特征在于，所述识别模块包括与控制模块连接的激光测距仪和深度相机，所述激光测距仪用于获取测量系统与待检测区域的距离，所述深度相机用于获取待检测区域的图像信息，所述控制模块根据激光测距仪和深度相机获取的信息驱动测量系统动作。
8.一种基于权利要求1-7任一所述的一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量方法，其特征在于，所述混凝土回弹仪的具体测量过程包括：
10.根据权利要求8所述的一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量方法，其特征在于，所述碳化深度检测探针的具体工作过程包括：
...【技术特征摘要】
1.一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统，其特征在于，包括移动模块(1)、机械臂(2)、测量模块(3)、识别模块和控制模块；所述移动模块(1)用于带动测量系统移动，所述机械臂(2)用于调整测量模块(3)的空间位置，所述测量模块(3)用于测量混凝土的强度和碳化深度，所述识别模块用于确定测量系统与测量装置的相对位置，所述控制模块用于控制测量系统动作。
2.根据权利要求1所述的一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统，其特征在于，所述机械臂(2)包括升降轴(21)、第一旋转轴(22)、第二旋转轴(23)和机械臂关节(24)；
3.根据权利要求2所述的一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统，其特征在于，所述测量模块(3)包括混凝土回弹仪(31)和碳化深度检测探针(32)，所述机械臂关节(24)的末端设有移动件，所述混凝土回弹仪(31)和碳化深度检测探针(32)对称固定在移动件的两端，所述移动件带动混凝土回弹仪(31)和碳化深度检测探针(32)沿第二方向移动。
4.根据权利要求2所述的一种建筑混凝土强度和碳化深度一体化测量系统，其特征在于，所述第一方向垂直于第二方向，所述第一方向和第二方向均位于水平面内。
5.根据权利要求1所述的一种建筑混凝土强度和碳化深...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔国华，杨慧斌，杨杰，张泽祺，张振山，薛慧，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：
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