(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210775138.3 (22)申请日 2022.07.01 (71)申请人 上海工程 技术大学 地址 201620 上海市松江区龙腾路3 33号 申请人 苏交科集团股份有限公司 (72)发明人 陈赛旋　章宇　黄俊　赵光　董飞　 姚柏强　 (74)专利代理 机构 石家庄开言知识产权代理事 务所(普通 合伙) 13127 专利代理师 赵俊娇 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 5/02(2006.01) B25J 11/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于隧道检测机 器人的定位检测方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于隧道检测机器人的定 位检测方法。 属于巡检机器人技术领域。 方法具 体包括： 隧道检测机器人在机器人行走模块的带 动下， 运动到检测区域； 在机器人行走模块和伞 形连杆机构的联动下， 相机扫描在隧道壁面上的 定位二维码实现定位检测。 本发 明基于相机扫描 二维码的分块定位检测方式， 不仅操作简单， 而 且定位精度高， 在定位同时还可完成对隧道管片 壁面的病害检测； 并且二维码具有储存信息简 单， 使用寿命长等优点， 大大节省成本； 通过多机 协作可实现隧道顶部、 侧面等狭小区域的定位检 测， 适用范围广。 权利要求书1页 说明书6页 附图7页 CN 115091457 A 2022.09.23 CN 115091457 A 1.一种基于隧道检测机器人的定位检测方法， 其特征在于： 所述方法通过定位检测装 置实现， 所述定位检测装置包括： 中央处理器模块、 里程计模块、 机器人行走模块、 伞形机械 臂模块、 相机扫描二维码定位模块； 隧道检测机器人通过机器人行走模块与导轨连接； 在隧 道检测机器人中安装有里程计模块， 相 机扫描二维码定位模块包括相 机和定位二维码， 相 机固定于伞形机械臂模块上， 定位二维码粘贴在隧道管片连接处； 伞形机械臂模块用于通 过丝杠组件和伞形连杆机构的运动实现带动相机径向移动， 中央处理器模块用于进行实时 沟通与数据处 理； 所述方法具体包括： 隧道检测机器人在机器人 行走模块的带动下， 运动到检测区域； 在机器人行走模块和伞形连杆机构的联动下， 相机扫描在隧道壁面上的定位二维码 实 现定位检测。 2.根据权利要求1所述的基于隧道检测机器人的定位检测方法， 其特征在于： 所述方法 中隧道检测机器人在机器人行走模块的运动带动下， 通过电调控制直流无刷电机的转速， 实时反馈给 里程计模块并记录下运动距离， 使隧道检测机器人精准 运动到检测区域。 3.根据权利要求1所述的基于隧道检测机器人的定位检测方法， 其特征在于： 所述方法 中通过行走模块的移动距离与伞形连杆机构的关节角度变化量实现相机扫描在隧道壁面 上的定位 二维码。 4.根据权利要求3所述的基于隧道检测机器人的定位检测方法， 其特征在于： 所述方法 中通过改变伞形机械臂模块相对于行走模块的偏置距离， 实现隧道两侧面狭小区域的检 测。 5.根据权利要求4所述的基于隧道检测机器人的定位检测方法， 其特征在于： 所述方法 中隧道内一个 检测区域处的定位 二维码分为上 下两个部分。 6.根据权利要求5所述的基于隧道检测机器人的定位检测方法， 其特征在于： 所述方法 中首先依次对上部的定位二维码进行定位检测， 然后伞形连杆机构旋转180 °， 再完成下部 定位二维码的定位检测。 7.根据权利要求6所述的基于隧道检测机器人的定位检测方法， 其特征在于： 所述方法 中完成当前检测区域的整个径向定位检测后， 隧道检测机器人在机器人行走模块运动下到 达下一检测区域， 重复定位检测流 程， 直到完成整个隧道壁的定位检测。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115091457 A 2一种基于隧道检测机 器人的定位检测方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种基于隧道检测机器人的定位检测方法。 用于对隧道结构变形及渗 漏水等病害的检测， 属于 巡检机器人技 术领域。 背景技术 [0002]由于隧道直径较大， 检测隧道顶部 的某些位置十分困难。 现有常规检测方法为检 测员在装载机上的铲斗中， 托举 检测设备， 让设备紧贴隧道衬砌表面， 实现采集数据。 [0003]近年来， 出现了隧道内巡检的轨道机器人， 检测效率高， 不 受空间限制且图像采集 清晰准确。 并且可以代替人工， 实现24小时隧道检测， 保障人员安全。 [0004]但是当前基于里程计进行位置定位的隧道检测机器人在工作过程中， 无法准确对 隧道病害位置进行准确定位检测， 同时无法准确获取检测区域的病害情况。 发明内容 [0005]本发明要解决的技术问题是提供一种基于伞形机械臂隧道检测机器人的二维码 扫描分块定位与检测病害的方法。 [0006]本发明一种基于隧道检测机器人的定位检测方法， 所述方法通过定位检测装置实 现， 所述定位检测装置包括： 中央处理器模块、 里程计模块、 机器人行走模块、 伞 形机械臂模 块、 相机扫描二 维码定位模块； 隧道检测机器人通过机器人行走模块与导轨连接； 在隧道检 测机器人中安装有里程计模块， 相 机扫描二维码定位模块包括相 机和定位二维码， 相 机固 定于伞形机械臂模块上， 定位二维码粘贴在隧道管片连接处； 伞形机械臂模块用于通过丝 杠组件和伞形连杆机构的运动实现带动相机径向移动， 中央处理器模块用于进行实时沟通 与数据处 理； [0007]所述方法具体包括： [0008]隧道检测机器人在机器人 行走模块的带动下， 运动到检测区域； [0009]在机器人行走模块和伞形连杆机构的联动下， 相机扫描在隧道壁面上的定位二维 码实现定位检测。 [0010]进一步优选地， 所述方法中隧道检测机器人在机器人行走模块的运动带动下， 通 过电调控制直流无刷电机的转速， 实时反馈给里程计模块并记录下运动距离， 使隧道检测 机器人精准 运动到检测区域。 [0011]进一步优选地， 所述方法中通过行走模块的移动 距离与伞形连杆机构的关节角度 变化量实现相机扫描在隧道壁 面上的定位 二维码。 [0012]进一步优选地， 所述方法中通过改变伞形机械臂模块相对于行走模块的偏置距 离， 实现隧道两侧面狭小区域的检测。 [0013]进一步优选地， 所述方法中隧道内一个检测区域处的定位二维码分为上下两个部 分。 [0014]进一步优选地， 所述方法中首先依次对上部 的定位二维码进行定位检测， 然后伞说　明　书 1/6 页 3 CN 115091457 A 3