一种基于机器人的钢箱梁巡检方法及系统与流程

本发明涉及桥梁检测，具体而言，涉及基于机器人的钢箱梁巡检方法及系统。

背景技术：

1、钢箱梁是一种大跨度桥梁常用的结构形式，通过将顶板、底板、腹板和横向隔板、纵向隔板和加劲肋组合而形成，具有力学性能好、重量较轻、施工便捷、机械性能好、抗震性能好、便于工厂预制等优点，因此被广泛运用于大跨径桥梁中。

2、当前，钢箱梁结构的巡检通常依赖于人工操作，这种方式存在诸多问题。首先，人工巡检需要耗费大量的人力资源和时间，在钢箱梁此类狭窄且地形复杂空间进行巡检时，存在一定作业安全风险。其次，传统的人工巡检方法依赖于工作人员的专业水平和态度，受主观因素影响较大，难以覆盖到所有细节和角落，容易忽略隐藏的病害隐患，导致结构安全隐患的漏检。再者，人工巡检结果数字化程度较低，可读性较差，需要耗费人工输入桥梁管理系统，难以实现检测结果的四维时空统一管理。为解决这些问题，需要一种基于机器人的钢箱梁巡检方法，能够实现自动化、全面性和实时性的结构巡检，以提高巡检效率和安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于机器人的钢箱梁巡检方法及系统，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

2、第一方面，本发明提供了一种基于机器人的钢箱梁巡检方法，包括：

3、获取钢箱梁结构的bim模型；

4、将所述钢箱梁结构的bim模型进行格式转化，得到机器人可读的三维点云模型，并识别所述三维点云模型内所有钢箱梁结构的相对位置信息；

5、将所述钢箱梁上所有结构的相对位置信息和预设的历史机器人巡检路线信息发送至路线构建模型进行路线预估，得到机器人的预估巡检路线；

6、基于机器人的预估巡检路线进行钢箱梁巡检，并实时获取钢箱梁的环境信息和机器人的检测设备移动轨迹；

7、基于钢箱梁的环境信息和机器人的检测设备移动轨迹进行病害识别和定位，得到所述钢箱梁内的病害位置信息；

8、将病害位置信息和其对应的病害图像发送服务器的显示屏上进行显示，并提醒桥梁养护人员进行查看。

9、第二方面，本发明还提供了一种基于机器人的钢箱梁巡检系统，包括：

10、获取单元，用于获取钢箱梁结构的bim模型；

11、第一处理单元，用于将所述钢箱梁结构的bim模型进行格式转化，得到机器人可读的三维点云模型，并识别所述三维点云模型内所有钢箱梁结构的相对位置信息；

12、第二处理单元，用于将所述钢箱梁上所有结构的相对位置信息和预设的历史机器人巡检路线信息发送至路线构建模型进行路线预估，得到机器人的预估巡检路线；

13、第三处理单元，用于基于机器人的预估巡检路线进行钢箱梁巡检，并实时获取钢箱梁的环境信息和机器人的检测设备移动轨迹；

14、第四处理单元，用于基于钢箱梁的环境信息和机器人的检测设备移动轨迹进行病害识别和定位，得到所述钢箱梁内的病害位置信息；

15、第五处理单元，用于将病害位置信息和其对应的病害图像发送服务器的显示屏上进行显示，并提醒桥梁养护人员进行查看。

16、本发明的有益效果为：

17、本发明通过提出的基于机器人的钢箱梁巡检方法，采用自动化机器人巡检，相较于传统人工巡检，大幅提高了巡检效率。机器人能够全天候进行巡检，覆盖所有结构细节，避免了人工巡检可能存在的疏漏。同时，通过三维空间模型的构建和精准路线规划，巡检路径更加合理和高效，减少了冗余巡检，节约了时间和电力成本。传统的钢箱梁内部人工巡检存在一定危险性，而机器人巡检可以代替人工操作，在不利环境下进行巡检，防止高温、潮湿、密闭环境等对人造成不利影响，保障了人员的安全。本发明中提及的机器人能够实时获取钢箱梁的环境信息和机器人的检测设备移动轨迹，实现了对结构状态的实时检测。通过对环境信息和移动轨迹的分析，可以及时发现结构变化和病害情况，为后续的维护和修复提供及时参考。通过对钢箱梁内部病害的准确检测和定位，本发明所述的方法能够帮助及早发现结构存在的问题，有助于提前采取有效的维护措施，防止病害进一步恶化，从而提高了钢箱梁结构的安全性和可靠性，延长了其使用寿命。

18、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种基于机器人的钢箱梁巡检方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于机器人的钢箱梁巡检方法，其特征在于,将所述钢箱梁上所有结构的相对位置信息和预设的历史机器人巡检路线信息发送至路线构建模型进行路线预估，包括：

3.根据权利要求1所述的基于机器人的钢箱梁巡检方法，其特征在于,基于钢箱梁的环境信息和机器人的检测设备移动轨迹进行病害识别和定位，包括：

4.根据权利要求1所述的基于机器人的钢箱梁巡检方法，其特征在于,基于钢箱梁的环境信息和机器人的检测设备移动轨迹进行病害识别和定位，还包括：

5.根据权利要求1所述的基于机器人的钢箱梁巡检方法，其特征在于,将病害位置信息和其对应的病害图像发送服务器的显示屏上进行显示，包括：

6.一种基于机器人的钢箱梁巡检系统，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的基于机器人的钢箱梁巡检系统，其特征在于，所述第二处理单元，包括：

8.根据权利要求6所述的基于机器人的钢箱梁巡检系统，其特征在于，所述第四处理单元，包括：

9.根据权利要求6所述的基于机器人的钢箱梁巡检系统，其特征在于，所述第四处理单元，还包括：

10.根据权利要求6所述的基于机器人的钢箱梁巡检系统，其特征在于，所述第五处理单元，包括：

技术总结本发明提供了一种基于机器人的钢箱梁巡检方法及系统，涉及桥梁检测技术领域，包括将所述钢箱梁结构的BIM模型进行格式转化，得到机器人可读的三维点云模型，并识别所述三维点云模型内所有钢箱梁结构的相对位置信息；基于相对位置信息和历史机器人巡检路线信息进行路线预估，基于预估得到的巡检路线进行钢箱梁巡检，实时获取钢箱梁的环境信息和机器人移动轨迹，并进行病害识别和定位，得到所述钢箱梁内的病害位置信息；将病害位置信息和其对应的病害图像发送服务器的显示屏上进行显示，并提醒桥梁养护人员进行查看。本发明实现了对结构状态的自动化检测，大幅提高了巡检工作效率和智能化程度，保障钢箱梁结构的安全性和可靠性，延长其使用寿命。技术研发人员：李毅,冯良平,代希华,朱尧于,周旭东,黎啸宇,陈伟乐,黎伟捷,李彦兵,付佰勇,伍大同,张晓宇,汪胜,姜山,白钰波受保护的技术使用者：中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20