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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及管道机器人,尤其涉及一种管道机器人行走控制方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、为了提高管道机器人在管道内部的行走、过障能力,确保管道机器人能够在管道内更好的工作,目前主要采用主动控制或被动调整两种方式对机器人行走相关参数进行调整,从而提高机器人的管道行走能力。
2、其中被动调整一般以通过机器人本体上的挠性组件的柔性连接来适应管道内壁起伏,随管道内壁起伏动伸缩变形改变外形结构,适应行走断面。这种方法在一定程度上提高了装置的行走、过障稳定性,其在隧道中心排水盲沟应用的主要缺点是:牵引力调节不可控,只能被动的根据管径大小变化而变化,不能主动根据需要调节牵引力大小;隧道中心排水盲沟会有承插式的台阶等障碍,该方案在通过较大承插台阶时会受到限制,故并不适用于隧道中心排水盲沟越障。其中主动控制一般在多足式管道机器人与蠕动式管道机器人中应用较多,通过获取行走装置上的压力与电流等信息,实时调整行走参数,从而提高设备的行走、过障能力,但对设备精度、计算能力要求较高,设备行走速度较缓慢。
3、如何准确感知管道内部异常,调整机器人行走姿态并提高行走效率,是本专利技术亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种管道机器人行走控制方法、装置、设备及存储介质,用以解决如何准确感知管道内部异常,调整机器人行走姿态并提高行走效率的问题。
2、第一方面,本申请提供一种管道机器人行走控制方法,该方法包括:
3、在管道机器人的视觉传感器和/或测距仪反
4、根据第一数据和第二数据,得到管道机器人与障碍间的距离,并根据距离,控制管道机器人调整行走速度;
5、在距离不大于预设距离阈值时,通过视觉检测与处理算法对第一数据进行处理,得到障碍的障碍类别;
6、根据障碍类别,控制管道机器人通过障碍的障碍段。
7、在一种可能的设计中,第一数据包括:接收到障碍信息之前的第一图像数据、接收到障碍信息时的第二图像数据,以及在距离等于预设距离阈值时的第三图像数据;
8、通过视觉检测与处理算法对第一数据进行处理,得到障碍的障碍类别,包括:
9、通过视觉检测与处理算法对第一图像数据、第二图像数据和第三图像数据进行处理,得到障碍特征;
10、根据障碍特征,得到障碍的第一类别,其中,第一类别包括结构性障碍和功能性障碍,结构性障碍是指管体结构本身的缺陷,功能性障碍是指管道内部堵塞物造成的缺陷;
11、在第一类别为结构性障碍时,根据障碍特征,得到障碍的第二类别,其中,第二类别是指管体结构本身的缺陷的类别。
12、在一种可能的设计中,预存有多级筛分器,多级筛分器包括一级筛分单元、二级筛分单元和三级筛分单元;
13、第二类别包括变形、渗漏、正常管道、破裂、异物穿入、错口和脱节;
14、根据障碍特征,得到障碍的第二类别,包括:
15、根据障碍特征和一级筛分单元,将第二类别划分至第一集合或第二集合,其中,第一集合包括变形、渗漏和正常管道,第二集合包括破裂、异物穿入、错口和脱节;
16、根据障碍特征和二级筛分单元,将第二类别由第一集合划分至变形或第三集合,或者,由第二集合划分至第四集合或第五集合,其中,第三集合包括渗漏和正常管道,第四集合包括破裂和异物穿入,第五集合包括错口和脱节;
17、根据障碍特征和三级筛分单元,将第二类别划分至变形、渗漏、正常管道、破裂、异物穿入、错口或脱节。
18、在一种可能的设计中,根据障碍类别,控制管道机器人通过障碍的障碍段,包括:
19、在障碍类别为功能性障碍时,控制管道机器人清理障碍,以通过障碍段;
20、在障碍类别为变形,并且,预存的管道内壁轮廓不侵入预存的管道机器人轮廓时,控制管道机器人正常行走,以通过障碍段;
21、在障碍类别为渗漏时,控制管道机器人通过差速行走、降低打滑轮驱动力和调整为步进状态中的至少一种,通过障碍段;
22、在障碍类别为破裂、错口或脱节时,控制管道机器人调整为步进状态,以通过障碍段;
23、在障碍类别为异物穿入时,控制管道机器人降低行走速度,并正常行走或调整为步进状态,以通过障碍段。
24、在一种可能的设计中,根据第一数据和第二数据,得到管道机器人与障碍间的距离,包括:
25、在工作环境为有水环境时,根据第一数据的第一修正系数和第二数据的第二修正系数,得到管道机器人与障碍间的距离;
26、在工作环境为无水环境时,根据第一数据的第三修正系数和第二数据的第四修正系数得到管道机器人与障碍间的距离,其中,第一修正系数小于第三修正系数,第二修正系数大于第四修正系数;
27、根据距离,控制管道机器人调整行走速度,包括:
28、在距离不大于预设距离阈值时,控制管道机器人将行走速度调整至初始行走速度的第二百分比,其中,第二百分比小于第一百分比。
29、在一种可能的设计中,预存有多个历史管道段的历史行走数据,每个历史行走数据均包括历史里程速度图,每个历史里程速度图均是通过管道机器人的里程计获取的;
30、管道机器人在目标管道段时,获取管道机器人的初始行走速度、视觉传感器的第一数据和测距仪的第二数据,并控制管道机器人将行走速度调整至初始行走速度的第一百分比之前,方法还包括:
31、通过里程计,获取目标管道段对应的里程速度图,并通过管道机器人的倾斜仪,获取目标管道段对应的整机倾斜度;
32、根据多个历史里程速度图,对里程速度图进行异常检测,并根据预设倾斜度阈值,对整机倾斜度进行异常检测。
33、在一种可能的设计中,通过里程计,获取目标管道段对应的里程速度图,并通过管道机器人的倾斜仪,获取目标管道段对应的整机倾斜度之前,方法还包括:
34、在目标管道段是多个历史管道段中的一个时,将目标管道段对应的历史管道段的行走速度,设置为初始行走速度。
35、第二方面,本申请提供一种管道机器人行走控制装置,该装置包括:
36、获取模块,用于在管道机器人的视觉传感器和/或测距仪反馈障碍的障碍信息时,获取管道机器人的初始行走速度、视觉传感器的第一数据和测距仪的第二数据,并控制管道机器人将行走速度调整至初始行走速度的第一百分比;
37、距离计算模块,用于根据第一数据和第二数据,得到管道机器人与障碍间的距离,并根据距离,控制管道机器人调整行走速度;
38、分类模块,用于在距离不大于预设距离阈值时,通过视觉检测与处理算法对第一数据进行处理,得到障碍的障碍类别;
39、作业模块,用于根据障碍类别,控制管道机器人通过障碍的障碍段。
40、第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种管道机器人行走控制方法,其特征在于,所述方法,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一数据包括:接收到所述障碍信息之前的第一图像数据、接收到所述障碍信息时的第二图像数据,以及在所述距离等于所述预设距离阈值时的第三图像数据;
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,预存有多级筛分器,所述多级筛分器包括一级筛分单元、二级筛分单元和三级筛分单元;
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述障碍类别,控制所述管道机器人通过所述障碍的障碍段,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一数据和所述第二数据,得到所述管道机器人与所述障碍间的距离,包括:
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,预存有多个历史管道段的历史行走数据,每个历史行走数据均包括历史里程速度图,每个历史里程速度图均是通过所述管道机器人的里程计获取的;
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述通过所述里程计,获取所述目标管道段对应的里程速度图,并通过所述管道机器人的倾斜仪,获
8.一种管道机器人行走控制装置,其特征在于,所述装置,包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器,以及与所述处理器通信连接的存储器;
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时,用于实现如权利要求1至7任一项所述的管道机器人行走控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种管道机器人行走控制方法,其特征在于,所述方法,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一数据包括:接收到所述障碍信息之前的第一图像数据、接收到所述障碍信息时的第二图像数据,以及在所述距离等于所述预设距离阈值时的第三图像数据;
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,预存有多级筛分器,所述多级筛分器包括一级筛分单元、二级筛分单元和三级筛分单元;
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述障碍类别,控制所述管道机器人通过所述障碍的障碍段,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一数据和所述第二数据,得到所述管道机器人与所述障碍间的距离,包括:
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:佘帅龙,姬海东,张海涛,邹海炎,郑松,龚加文,
申请(专利权)人:中国铁建重工集团股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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