[发明专利]一种基于四足机器人的路基平整度检测系统及工作方法有效

专利信息
申请号: 202110101873.1 申请日: 2021-01-26
公开(公告)号: CN112880599B 公开(公告)日: 2022-05-20
发明(设计)人: 周诚;肖铭钊;骆汉宾;王洪伟;陈维亚;蔡明霞;张勇;刘颖;卢吉 申请(专利权)人: 武汉市市政建设集团有限公司
主分类号: G01B11/30 分类号: G01B11/30
代理公司: 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 代理人: 刘琰
地址: 430056 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 机器人 路基 平整 检测 系统 工作 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于四足机器人的路基平整度检测系统及工作方法,该检测系统利用四足机器人、RTK定位系统、激光雷达、外接全景相机、PC端作为硬件系统,集成移动模块、自主定位系统、CAN/无线协议、实景建模系统以及最大间隙指标计算系统作为软件系统。基于四足机器人的路基平整度检测系统以四足机器人为载体,通过全景建模得到路基面的三维模型,进行平整度检测的路径规划,四足机器人可以搭载全景相机按照指定轨迹获取采样点高清图像,并在利用高清图像建立三维实景模型的基础上准确获取三米直线范围内各个样本点的高程数据,利用最大间隙指标计算系统得到平整度检测结果。本发明提高了平整度检测准确性以及有效性,实现了平整度检测智能化。

技术领域

本发明涉及道路平整度检测技术,尤其涉及一种基于四足机器人的路基平整度检测系统及工作方法。

背景技术

路面平整度(Road Surface Roughness)指的是路表面纵向的凹凸量的偏差值,是评定路面质量的重要技术指标之一,它关系到行车的安全、舒适以及路面所能承受冲击力的大小和使用寿命。不平整的路表面会增大行车的阻力,使车辆产生附加的振动作用,不但影响行车的速度和安全,而且还会影响驾驶的平稳性和乘客的舒适度。因此,很有必要对路面平整度进行检测并保持一致。

路基平整度是指在道路施工过程中,路基面纵向的凹凸量的偏差值,是控制路面平整度的一种重要手段,也是保证施工稳定性和安全性的重要措施。路基平整度关系到道路路基层施工的准确性以及路基层压实性能,对道路整体验收质量有重要影响。

目前,传统路面平整度检测方法仍为三米尺或者车载式激光平整度仪。三米尺的检测方法以及原理为,利用三米直尺在路面距离行车道车轮0.8-1.0m位置任意选取一点开始检测,每200米测两处,每处连续检测10尺,三米直尺基准面距离路面的最大间隙表示路基路面的平整度,较为广泛的应用于城市道路以及各等级公路和机场跑道等路面施工质量验收。

由于传统三米尺检测是人为选取样本点和人工检测,读数以及检测存在误差,并且样本点选取存在偶然性和特殊性,并不能准确反映道路路基路面全程的平整度,使得平整度检测精度降低。相比于三米尺检测方法,基于四足机器人的检测方法解放了人工劳动力,利用RTK定位和激光雷达可进行四足机器人的定位、轨迹规划以及自动避障,减少人员投入提高检测准确性,同时对于环境较为恶劣或者具有危险的路基环境均能进行平整度检测,降低人员受伤风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中三米尺检测带来的工作量大、检测精度低的缺陷,提供一种基于四足机器人的路基平整度检测系统及工作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

本发明提供一种基于四足机器人的路基平整度检测系统,检测系统的硬件包括:四足机器人、RTK定位系统、激光雷达、外接全景相机、PC端;检测系统的软件包括:集成移动系统、自动定位系统、CAN/无线协议、实景建模系统以及最大间隙指标计算系统;其中:

所述四足机器人,用于负载RTK定位系统和激光雷达,以及加载外接全景相机拍照,作为自主定位移动载体,实现在路基面代替检测人员进行平整度信息数据采集;

所述RTK定位系统,用于标记采样点的坐标,实现采样点的系统定位,并实现四足机器人按照既定轨迹行进,达到定点行进和定点拍照的目的;同时,RTK定位系统还用于为实景建模中的采样点的坐标和高程数据提供补充和验证,实现采样点的坐标匹配,保证建模和平整度检测的精度;

所述激光雷达,用来扫描实时检测行进轨迹中的障碍物,为四足机器人提供自动避障功能;

所述外接全景相机,用于拍照采集道路路基层的图像信息,获取高精度的全景图像;

所述PC端,用于输出最大间隙指标计算结果和平整度评价结果,以可视化的方式展示实景建模和四足机器人行进轨迹,作为检测系统的对外展示窗口和数据输出窗口;

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