[发明专利]基于刚性载体运行轨迹解析算法的线形检测方法及装置

摘要

本发明提供一种基于刚性载体运行轨迹解析算法的线形检测方法，它包括以下步骤：S1、将一个刚性轮式检测车沿着待测工程结构表面运行，实时检测刚性轮式检测车的倾斜角度、前轮运行路程和后轮运行路程；S2、定义前轮和后轮与待测工程结构表面的接触点分别为B点和A点，视刚性轮式检测车的运动方向与B、A两点的连线成割线关系，得到B点和A点的运行轨迹；S3、视刚性轮式检测车与待测工程结构表面的接触点的运动轨迹无限逼近待测工程结构表面线形，即得到待测工程结构表面线形。本发明更好地把握了刚性轮式检测车与待测曲线的位置关系；更能准确地描述待测工程结构表面线形。

主权项

一种基于刚性载体运行轨迹解析算法的线形检测方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、将一个刚性轮式检测车沿着待测工程结构表面运行，实时检测刚性轮式检测车的倾斜角度θ_i、前轮运行路程Δs_b和后轮运行路程Δs_a；S2、定义前轮和后轮与待测工程结构表面的接触点分别为B点和A点，B点和A点之间的距离为l，视刚性轮式检测车的运动方向与B、A两点的连线成割线关系，定义γ_i为刚性轮式检测车的倾斜角度从开始到i‑1时刻夹角的积分；B点和A点的运行轨迹解析算法如下：$x_a^{i+1}=x_a^i+{\mathrm{\Δs}}_a\·\cos [{\mathrm{\γ}}_i-\arcsin \left(\frac{1-{C_1}^2+{C_2}^2}{2C_2}\right)]$              ①，$f\left(x_a^{i+1}\right)=f\left(x_a^i\right)+\mathrm{\Δ}{s}_a\·\sin [{\mathrm{\γ}}_i-\arcsin \left(\frac{1{C_1}^2+{C_2}^2}{2C_2}\right)]$          ②，$x_b^{i+1}=x_b^i+{\mathrm{\Δs}}_b\·\cos [{\mathrm{\γ}}_i-\arcsin \left(\frac{1-{C_1}^2+{C_2}^2}{2{C_{1}C}_2}\right)]$         ③，$f\left(x_b^{i+1}\right)=f\left(x_b^i\right)+\mathrm{\Δ}{s}_b\·\sin [{\mathrm{\γ}}_i-\arcsin \left(\frac{1{C_1}^2+{C_2}^2}{2C_1{C}_2}\right)]$           ④，其中C₁、C₂为中间变量，$C_1=\frac{{\mathrm{\Δs}}_b}{\mathrm{\Δ}{s}_a}$                      ⑤，$C_2=\frac{\tan {\mathrm{\θ}}_i\·(x_b^i-x_a^i)(1+\tan {\mathrm{\γ}}_i)\cos {\mathrm{\γ}}_i}{\mathrm{\Δ}{s}_a}$            ⑥，${\mathrm{\γ}}_i=\underset{j=1}{\overset{i1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\θ}}_j$                   ⑦，式中为i时刻A、B两点坐标；为i+1时刻A、B两点坐标；θ_i为i时刻的AB连线和i+1时刻的AB连线之间的夹角；S3、视刚性轮式检测车与待测工程结构表面的接触点的运动轨迹无限逼近待测工程结构表面线形，即得到待测工程结构表面线形。