[发明专利]由远程无人交通工具的集群检查结构和物体的系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及用于进行检查活动的系统和方法，且更具体地涉及通过多个无人移动交通工具使得能够远程检查结构或物体的系统和方法。

背景技术

这一部分的说明仅仅提供关于本公开的背景信息并且可能不构成现有技术。

对结构和各种类型的物体的基于人类亲自执行的检查对执行的人员来说可能是耗时、昂贵、困难并且通常是危险的。对检查构成明显挑战的结构的示例是桥梁、水坝、堤岸、发电厂、输电线或电网、水处理设施、炼油厂、化学处理厂、高层建筑、涉及电力列车和单轨支撑结构的设施，以上仅仅列出几个。

使用静态相机(例如固定安装的相机)来提供要求周期视觉检查的结构或物体的周期性图像具有有限的效果。静态相机具有有限的视场。因此，如果不使用大量这种相机，检查大区域诸如延伸数百米或更长的输电线就很难或不可能完成。此外，一旦相机被安装到位，则其可能不容易接近以维修或维护。相机的安装可能要求其暴露在自然环境中，这可能降低相机的可靠性和/或工作成本。

安装在桥梁顶部附近以获得桥梁的结构部分的周期性图像的静态相机在需要维修或维护的情况下可能也很难由人员接触和/或这种接触会很昂贵。要求人员接触安装在桥梁、水坝等顶部的相机的动作还可能给负责这种任务的工人带来人身安全的巨大风险。有时，设施可能要求这样的检查，即其中因为环境、化学或生物元素，该检查将工人置于对其健康存在显著风险的境地。这种情形可能在制造工厂中遇到，其中需要对在可能存在有害化学物质的区域中工作的设施或机器的一部分进行周期性常规检查。离岸钻油平台的结构部分的检查将是另一示例，其中环境因素将使人员对平台的各种部件的检查处于危险中。对于其它结构，例如位于山上的大型天线或望远镜，其可能呈现检查人员的人身安全存在很大风险的情形。

在一些检查应用中，使用人工驾驶的直升机来检查各个设施。然而，人工驾驶的直升机在资产成本(直升机、燃料以及维护)以及工作成本(飞行员工资)方面的操作非常昂贵。另外，检查受到飞行员和直升机的可用数量的限制并且在一些情况下很危险，诸如雨天或沙尘暴中。另外，有时在恶劣天气下根本不可能使用人工驾驶的直升机。

远程控制(RC)的直升机成本较低，但是要求训练有素的RC飞行员，因此以多个直升机检查大型区域需要大量昂贵的训练有素的RC飞行员。另外，因为可用的RC飞行员和RC直升机的数量，精确检查和检查工作的持续时间可能受到限制。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种检查结构的方法。该方法可以包括：

使用多个独立的无人移动交通工具；

为每个所述无人移动交通工具配备控制和导航系统以使每个所述无人移动交通工具能自主工作；

用工作程序对每个所述无人移动交通工具编程，该工作程序定义每个所述无人移动交通工具相对于被检查结构的行进路径；

布置每个所述无人移动交通工具，从而所述无人移动交通工具协作地形成围绕所述结构行进的集群；以及

使用至少一个所述无人移动交通工具以随着其执行其各自的工作程序而获得部分所述结构的检查数据。

在另一方面，公开了一种检查结构的方法。该方法可以包括：

使用多个独立的无人移动交通工具；

为每个所述无人移动交通工具配备控制和导航系统以使每个所述无人移动交通工具能自主工作；

用工作程序对每个所述无人移动交通工具编程，该工作程序定义每个所述无人移动交通工具相对于被检查结构的唯一行进路径；

布置每个所述无人移动交通工具，从而所述无人移动交通工具协作地形成围绕所述结构行进的集群；

使用所述无人移动交通工具以随着每个所述无人移动交通工具执行其各自的工作程序而获得部分所述结构的图像；以及

使得每个所述无人移动交通工具无线发送所述图像到远程集中检查站。

在本公开的另一方面，公开了一种用于检查结构的系统。该系统可以包括：

多个独立的无人移动交通工具；

每个所述无人移动交通工具具有用于使每个所述无人移动交通工具能自主工作的控制和导航系统；

每个所述无人移动交通工具包括定义每个所述无人移动交通工具相对于被检查结构的行进路径的工作程序，从而在工作中所述无人移动交通工具协作地形成围绕所述结构移动的集群；以及

至少一个所述无人移动交通工具包括成像装置，从而随着其执行其各自的工作程序而获得部分所述结构的图像。

进一步的应用范围将通过本文提供的描述变得明显。应理解说明书和具体示例仅仅意在示例性目的而非意在限制本公开的范围。

附图说明