[发明专利]管道内壁的检测系统、检测方法及应用

权利要求书

1.一种管道内壁的检测系统，其特征在于，包括：检测机器人本体(1)、圆环形激光器(2)、相机(3)、点激光器(4)、标板(5)和支撑架(6)；

所述检测机器人本体(1)可在管道(11)内壁行走；

所述相机(3)设置在检测机器人本体(1)的前部，所述相机(3)的前方设有标板(5)和圆环形激光器(2)；或所述相机(3)设置在检测机器人本体(1)的后部，所述相机(3)的后方设有标板(5)和圆环形激光器(2)；

所述标板(5)和圆环形激光器(2)通过支撑架(6)与所述检测机器人本体(1)固定连接，所述点激光器(4)设置在管道(11)的入口端，并向标板(5)投射点激光，所述相机(3)拍摄圆环形激光器(2)发射的圆环形激光条纹(12)和标板(5)上的点激光。

2.根据权利要求1所述的管道内壁的检测系统，其特征在于，还包括测距仪(7)，所述测距仪(7)设置在管道(11)的入口端，测量检测机器人本体(11)行走的距离。

3.根据权利要求2所述的管道内壁的检测系统，其特征在于，还包括数据处理计算机(8)，所述数据处理计算机(8)与所述相机(3)、测距仪(7)连接，用于根据相机(3)拍摄的圆环形激光条纹、点激光以及测距仪(7)检测的距离构建管道(11)内壁的三维形貌。

4.根据权利要求1所述的管道内壁的检测系统，其特征在于，所述标板(5)与所述圆环形激光器(2)发射的圆环形激光条纹(12)所在的平面不共面。

5.一种管道内壁的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

采用权利要求1-4中任一项所述的检测系统；

所述检测机器人本体(1)从管道(11)的入口端进入管道(11)；

在检测机器人本体(1)行走的过程中，所述相机(3)不断拍摄圆环形激光器(2)发射的圆环形激光条纹(12)和标板(5)上的点激光。

6.根据权利要求5所述的管道内壁的检测方法，其特征在于，还包括：在检测机器人本体(1)行走的过程中，不断测量检测机器人本体(1)行走的距离。

7.根据权利要求6所述的管道内壁的检测方法，其特征在于，还包括：根据圆环形激光条纹(12)、点激光和检测机器人本体(1)行走的距离构建管道(11)内壁的三维形貌。

8.根据权利要求7所述的管道内壁的检测方法，其特征在于，所述根据圆环形激光条纹(12)、点激光和检测机器人本体(1)行走的距离构建管道(11)内壁的三维形貌的方法包括：

标板(5)与圆环形激光器(2)发射的圆环形激光条纹所在的平面不共面，以标板(5)所在的平面建立二维坐标系；

根据点激光在二维坐标系的位移得到检测机器人本体(1)抖动的位移，提取圆环形激光条纹(12)的中心轮廓线(14)，根据中心轮廓线(14)、检测机器人本体(1)抖动的位移和检测机器人本体(1)行走的距离获得管道(11)内壁一具体位置的截面内轮廓形状；

将多个管道(11)内壁一具体位置的截面内轮廓形状拼接成三维形貌。

9.根据权利要求7所述的管道内壁的检测方法，其特征在于，还包括：所述根据圆环形激光条纹(12)、点激光和检测机器人本体(1)行走的距离构建管道内壁的三维形貌之后，将管道(11)内壁的三维形貌与标准的管道内壁的三维形貌进行比对，找出管道(11)内壁的瑕疵。

10.一种采用权利要求5-9中任一项方法在火炮炮管中的应用。