[发明专利]一种机场跑道检测机器人

说明书

本发明公开一种机场跑道检测机器人。机器人系统采用模块化设计，包括视频采集子系统、位置姿态采集子系统、WiFi通信子系统、供电系统、运动平台控制子系统、机械臂控制子系统以及主控制单元等。机器人工作时对机器人各状态进行采集与记录，并将本体状态通过WiFi传回远程PC机，等待PC机的控制指令；PC机设定机场跑道巡检路径和轨迹，通过WiFi将指令以TCP协议的方式发送至机器人；机器人对接收到的巡检路线执行轨迹跟踪，即位姿闭环控制；机器人在轨迹跟踪的同时，执行机场跑道视频采集并分析判断是否有机场跑道异物或者裂纹。本产品操作方便，消耗低，符合节能减排的理念。

技术领域

本发明涉及一种机场跑道检测机器人，尤其是能确保飞机起降安全的机器人。包括自主检测判断机场跑道是否有异物或者裂纹。在机场跑道检测机器人的视频采集子系统上安装了摄像头，用于实时采集并拍摄机场跑道视频，通过对视频的分析并且基于采集的图像，对FOD和机场跑道裂纹进行识别，最终将识别结果以及图像信息传回主控单元，完成对跑道异物的清除和裂纹的检测。为工作人员提供了便利。

背景技术

目前，随着科学技术的飞速发展，航空交通运输业中的安全问题日益突出，受到大众的广泛关注，飞机飞行过程中需要保证其安全，但更重要的是，起降过程中的安全问题也不容忽视，需要安全部门重点保障。裂纹和小坑等机场跑道缺陷以及跑道异物对飞机起降的安全问题具有很大的隐患和风险。比如飞机可能会被机场跑道上的小坑干扰导致跑偏，轮胎也可能会被机场跑道异物扎破并引起爆胎。迄今为止，国内外机场跑道已有的检测手段效率不高且有一定的盲目性。

在现在社会的发展中，集成自动化、机械、人工智能计算机等高新尖端科技的机器人将成为推动“工业4.0”进程的重要力量。机场跑道检测机器人符合“工业4.0”时代背景，它能平稳、灵活地对机场跑道裂纹和FOD进行巡检和扫描。机场跑道检测机器人的运用能有效及时地巡检机场跑道缺陷并识别FOD，对机场跑道缺陷进行位置上定位以及FOD的有效处理，使得飞机起降过程的安全问题得到最优的保障，增加了检测精度，减轻了工作人员的工作量。并且它的高工作效率降低了劳动强度和维护成本，节约了人力资源。

发明内容

为了改进现有机场检测跑道技术的不足，本发明提供了一种机场跑道检测机器人，用于对机场跑道异物和裂纹的的监测，并且携带摄像装备，用于实时采集并拍摄机场跑道的视频，在进行异物和裂纹识别后将结果以及图像信息传回主控单元。主控单元计算得到机械臂目标位置，完成机械臂对异物或裂纹的清除和定位。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机场跑道检测机器人，系统采用模块化设计，主要包括视频采集子系统、位置姿态采集子系统、WiFi通信子系统、供电系统、运动平台控制子系统、机械臂控制子系统以及主控制单元。其特征在于所述的机器人视频采集子系统上安装有摄像头，可以实时采集并拍摄机场跑道，用来对采集的图像进行FOD和裂纹识别，并最终将识别结果以及图像信息传回主控单元；所述的位置姿态采集子系统用于检测机场跑道检测机器人的姿态角信息和其位置信息，具体实现过程中表现为俯仰角、横滚角、航向角、经度、纬度等信息，以便于通过闭环控制完成位置和姿态的控制；所述的WiFi通信子系统用于连接机场跑道检测机器人和远程PC机，可以将机场跑道检测机器人的位置、姿态、速度、摄像头采集的视频以及其他信息发送到远程PC机，并且从远程PC机读取控制指令；所述的运动平台控制子系统根据主控单元计算出来的速度设定值以及当前机器人本体的速度值，完成底层运动平台速度闭环控制，保障机器人在整个机场跑道上精确地巡检；所述的机械臂控制子系统用于完成机场跑道异物的处理，根据主控单元计算得到的机械臂目标位置，完成机械臂的控制功能；所述的主控单元是机场跑道检测机器人的核心，用来协调所有子系统的，完成指令解析、位置姿态控制等核心算法。

本发明的有益效果是，可以利用对摄像装备反馈回的图像进行识别分析实现对机器人的操控，提高了机场跑道检测的准确性和方便性，使工作人员能够更好的进行跑道安全维护，节约维护时间和降低维护成本，提高了检测效率，解放了劳动力，有广泛的应用价值和市场前景。

附图说明