[发明专利]一种用于管道检测的SLAM系统及方法

权利要求书

1.一种用于管道检测的SLAM系统，包括管道机器人、控制器，所述管道机器人在管道内运动，其特征在于，还包括分别安装在管道机器人上的前视激光雷达、管径测量装置和里程轮，所述前视激光雷达、管径测量装置和里程轮分别与控制器连接；

所述前视激光雷达，用于检测管道内前方未知管段的信息，并将检测信息传输给控制器建立基本模型；

所述管径测量装置，用于测量管道机器人当前位置的管径信息，并将测量的管径信息传输给控制器，控制器对基本模型优化调整形成信任模型；

所述里程轮，用于测量管道机器人沿管道中轴线行进的路程信息，并将测量的路程信息传输给控制器，控制器结合路程信息和信任模型，计算出此时管道机器人的位姿。

2.根据权利要求1所述的一种用于管道检测的SLAM系统，其特征在于，所述前视激光雷达以机身中轴线为旋转轴，并始终与之成一定角度进行旋转。

3.根据权利要求1所述的一种用于管道检测的SLAM系统，其特征在于，所述管径测量装置采用位移传感器，或采用激光测距仪，或管径测量装置包括前后两套轮组，每套轮组包括若干组呈圆周阵列的位移传感器。

4.根据权利要求1所述的一种用于管道检测的SLAM系统，其特征在于，还包括安装在管道内或管道外的若干定位标识。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述SLAM系统的管道检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)管道机器人在管道中以稳定的速度向前运动，采用前视激光雷达检测管道内管道机器人前方未知管段的信息，并传输给控制器，控制器根据前视激光雷达获取的数据建立具有一定精度的基本模型；

2)某一时刻管道机器人经过管道中特定管段时，管径测量装置在此时经过此处，并测量出当前位置的管径信息，控制器根据此信息对上一时刻给出的基本模型进行优化调整，形成更准确的信任模型；

3)里程轮在管径测量装置之后经过所述管段，此时管径测量装置已行进至新的基本模型处，管径测量装置当前位置将被更新为信任模型，里程轮测得从上一时刻到当前时刻机器人沿管道中轴线行进的路程，控制器根据这一路程并结合先前得出的信任模型计算出此时机器人的位姿；

4)往复此步骤，当遇到特定标定点时矫正误差。