[发明专利]一种测墙体热阻的爬墙机器人、控制系统及方法

权利要求书

1.一种测墙体热阻的爬墙机器人控制方法，其特征在于，所述测墙体热阻的爬墙机器人控制方法，包括：

对爬墙机器人的激光雷达返回的数据和图像处理的结果进行融合，控制爬墙机器人自动爬行时避开障碍；

通过对方向传感器调整和电机的运行控制，在爬墙机器人路线发生变化时找寻到指定位置；

获取待测墙体空间坐标信息后，通过控制器控制爬墙机器人对该待测墙体进行墙体热阻的测量。

2.如权利要求1所述的测墙体热阻的爬墙机器人控制方法，其特征在于，所述墙体热阻的测量采用热箱法，包括：

(1)防护热箱对测试试件进行均匀加热，并且自动记录箱体内空气温度与试件表面温度；

同时，另一侧的温度通过温度热流巡检仪自动记录试件外表面温度、空气温度和热流量；

所述墙热箱法计算热阻公式为：

公式中：R墙体热阻；Tsij为j时刻墙体内侧表面的温度值；Tsoj为j时刻墙体外侧表面的温度值；qij为j时刻通过墙体内表面的热流值；qoj为j时刻通过墙体外表面的热流值；

(2)利用红外热成像仪进行图片拍摄、图像拼接；

(3)设置拍摄、拼接的红外热成像图片的最高温度Tmax和最低温度Tmin，依据检测环境条件以及当地情况，选择没有热工缺陷的温度区间范围[Tm,Tn]，再进行多次测量，取平均值，以[Tm,Tn]为基点温度区间，并在[Tmax,Tmin]范围内，按照基点区间差值，划分成若干等差温度区间，并用不同深浅颜色标记不同温度区间，区间长度，区间长度5-10℃，区间个数3-7个；

(4)对获取的不同温度区间数据进权重计算，包括墙体热阻误差率、墙体表面的热工缺陷程度、气密性计算。

3.如权利要求2所述的测墙体热阻的爬墙机器人控制方法，其特征在于，所述步骤(4)建筑外表面热工缺陷程度计算方法如下：

利用划分后的温度区间图像上相对面积比值Δ指标评价建筑外表面的热工缺陷程度：

式中，Δ为建筑检测表面缺陷图像面积与整体图像面积的比值，Ai为检测出第i处缺陷面积(m2)，A为待检测建筑表面总面积(m²)；

其中，Δ所代表的建筑检测表面缺陷图像面积与整体图像面积的比值在计算中用温度区间图像像素点数的比值来代替，相应的Ai为温度区间图像显示的缺陷区域的像素点数，A为温度区间图像全部像素点数。

4.如权利要求2所述的测墙体热阻的爬墙机器人控制方法，其特征在于，所述步骤(4)所述热阻误差率的计算：

式中Ka是理论热阻，Kb是热箱测出的实际热阻；

气密性计算：确定划分的温度区间图像某待测区域最高温度Ta，最低温度Tb，平均温度T0比最高温度Ta或最低温度Tb与平均温度T0的差值ΔT，作为气密性参考值。

5.如权利要求1所述的测墙体热阻的爬墙机器人控制方法，其特征在于，所述测墙体热阻的爬墙机器人控制方法，进一步包括：

通过上位机的人工控制，使爬墙机器人到达指定区域。

6.一种测墙体热阻的爬墙机器人控制系统，其特征在于，所述测墙体热阻的爬墙机器人控制系统包括：

传感器检测模块，与主控制模块电连接，主控制模块分别与电源模块和无线通信模块连接；

无线通信模块分别与上位机显示模块和无线传输基站连接，无线传输基站与无人基站连接；

主控制模块分别与热箱模块和电机驱动模块电连接。

7.一种测墙体热阻的爬墙机器人，其特征在于，所述测墙体热阻的爬墙机器人设置有：

车身主体；

车身主体嵌装有摄像头，车身主体通过转轴与滚轮连接，滚轮之间套接有履带；

车身主体设置有导轨，导轨位于履带两侧；

车身主体底部通过液压杆与热阻箱连接，热阻箱滑接在导轨上，使液压杆、热阻箱和导轨与车厢主体连接在一起；

车身主体下侧两滚轮连杆上放置多个直径较大的负压吸盘，负压吸盘与真空泵连接。