CN116734082B 管道机器人及多传感器融合管道内径缺陷和淤泥检测方法 （东南大学）

号管道机器人及多传感器融合管道内径缺陷本发明公开了一种管道机器人及多传感器光雷达实现对管道内壁上部没有水的部分的检波传感器模块和RGB_D相机，淤泥检测方法基于超声波传感器，管道内壁缺陷检测基于RGB_D相精度，以及管道机器人的智能化水平和作业能21.基于管道机器人的多传感器融合管道内径缺陷和淤泥检测方法，所述管道机器人，竖直集成在管道机器人上的激光雷达(1_2)360度地扫描排水3通过舵机(2_1)进行旋转，舵机(2_1)每转动θ度读取一次超声波传感器(1_1)返回的距其中i为舵机(2_1)转动一圈中超声波传感器(1_1)返回的脉冲计数，di为该脉冲返回RGB_D相机(1_3)调节偏航角为正对管道左侧，然后调节升降机构(2_3)从最低点以步LN}，直到升降机构(2_3)升到最高点4最后通过对三种传感器得到的管道内壁内径进行融5数据包括深度信息和RGB信息，所述RGB_D相机(1_3)通过扫描管道内壁，返回管道内壁的RGB信息和深度信息，并对采集到的数据进行实时处理，使用的实时处理方法为YOLOv5算6管道中淤泥堆积和内壁缺陷对管道流量、传输效能和结构稳定性等方面会产生显著影响。[0004]本发明克服了现有技术的管道机器人无法适应不同管道水位环境下的内壁缺陷7[0021]竖直集成在管道机器人上的激光雷达360度地扫描排水管道的横截面，构建管道括圆心坐标(x1、y1)以及圆内径R1，输入激光雷达点云数据，点云数据包括每个点的坐标[0030]其中i为舵机转动一圈中超声波传感器返回的脉冲计数，di为该脉冲返回的距离8围为α度至360_α度，超声波数据圆形拟合出的圆的参数x2、y2和R2，动态调整超声波数据拟合角度范围，假设首次选用0度至α度和低点以步长Δh不断升高，同时记录RGB_D相机测到的距离左侧管壁的离散距离数据{R1,9[0047]其中di为一束超声波数据在圆心坐标系下返回的坐标到圆心的距离，angle_min况[0055]图1是本发明实例中管道机器人及多传感器融合管道内径缺陷和淤泥检测方法的[0063]图9是本发明实例中管道机器人的多传感器融合的淤泥检测方法的水面高度测量[0064]图10是本发明实例中管道机器人的多传感器融合的淤泥检测方法的淤泥沉积高[0065]图11是本发明实例中管道机器人及多传感器融合管道内径缺陷和淤泥检测方法[0069]为克服现有技术中管道机器人无法适应不同管道水位环境下的内壁缺陷及淤泥过舵机2_1进行旋转。将由激光雷达1_2获取的点云数据和超声波传感器1_1构建的超声波[0078]参照图6_11所示，基于管道机器人及多传感器融合管道内径缺陷和淤泥检测方[0104]其中i为舵机2_1转动一圈中超声波传感器1_1返回的脉冲计数，di为该脉冲返回[0110]在步骤S8_S9中，利用RGB_D相机1_3测距拟合得到管道内壁内径R3和管道截面圆[0111]RGB_D相机1_3调节偏航角为正对管道左侧，然后调节升降机构2_3从最低点以步[0123]其中di为一束超声波数据在圆心坐标系下返回的坐标到圆心的距离，angle_min为舵机2_1在圆心坐标系下扫描的起始角度，θ’为舵机2_1在圆心坐标系下每次转动的角