[发明专利]一种基于污水管线检测机器人的检测方法

权利要求书

1.一种基于污水管线检测机器人的检测方法，其特征在于包括如下步骤：

S1.给机器人本体连接脐带电缆以及安全绳，打开机器人本体电源，手动将机器人通过窨井投入管道中；

S2. 通过地面控制系统制定检测任务，生成检测指令，并下发检测任务和检测指令至机器人本体；

S3. 机器人本体根据检测任务和检测指令，开始工作过程，所述工作过程包括运动过程、数据采集过程以及数据处理过程；

S4. 机器人本体将采集信息和相对位置信息发送到地面控制系统；

所述运动过程即机器人本体收到检测指令后，根据检测任务计算出终点位置，然后将机器人本体的当前位置与终点位置进行比较，如果还没有到达终点位置，机器人本体沿管线前进，前进过程中根据机器人本体中的定位模块获取机器人本体的姿态和航向角度进行横向定位，调整前进的方向；

所述横向定位即：求取机器人本体距离管线两个侧壁的垂直距离，以及相对管线中心的航向角；

激光雷达以固定频率获取周围的数据，管道侧壁的雷达数据表现为两条直线，从雷达数据中搜索这两条直线数据，搜索采用随机采样一致性算法，并拟合出两条直线的方程，分别为：

其中A1、B1、C1和A2、B2、C2是方程的系数；

机器人本体距离两侧壁的距离为：

机器人本体的航向角为：。

2.根据权利要求1所述的一种基于污水管线检测机器人的检测方法，其特征在于所述数据采集过程包括：电缆定位采集、无线基站结合移动站定位采集之任一种。

3.根据权利要求2所述的一种基于污水管线检测机器人的检测方法，其特征在于：还包括卷缆机、CCD摄像机；所述电缆定位采集即机器人本体使用脐带线缆定位，获取机器人本体相对于投放口的位置数据；脐带线缆从卷缆机牵出，脐带线缆上每隔固定的间距做上标记，卷缆机的出线口位于投放口旁，卷缆机上安装有CCD摄像机，定时采集线缆图像，通过图像识别的方式检查图像中是否包含标记，并计算投放线缆的长度。

4.根据权利要求2所述的一种基于污水管线检测机器人的检测方法，其特征在于：还包括无线基站和移动站；所述无线基站结合移动站定位采集即在检测的起点、终点安装无线基站，在机器人本体上安装移动站，通过测量机器人本体到每一个基站的距离，利用三角定位原理计算出机器人本体在管线中的相对位置。

5.根据权利要求2所述的一种基于污水管线检测机器人的检测方法，其特征在于：还包括惯性传感器，电缆定位采集、无线基站结合移动站定位采集结合所述惯性传感器进行数据融合，进一步提高定位精度。

6.根据权利要求1所述的一种基于污水管线检测机器人的检测方法，其特征在于：所述机器人本体还包括避障模块，如果机器人本体的避障模块发现障碍物，机器人本体停下并试图绕过；如障碍无法绕过，采用地面控制系统把机器人本体切换至手动控制模式，手动遥控绕过障碍后，机器人本体继续沿规划路径检测。