[发明专利]坝体流道检测机器人

权利要求书

1.一种坝体流道检测机器人，其特征在于，包括车架、行走轮、行走驱动装置、激光发生装置、摄像头、超声传感器、主控制器、第一协助处理器、第二协助处理器以及手机，其中：

所述行走轮的个数至少为四个且其个数为偶数，且所述行走轮对称分布于所述车架的两侧位置，所述行走驱动装置的数量与所述行走轮的数量一致，每个所述行走轮均与一个所述行走驱动装置相连接，且所述行走轮能在与其连接的行走驱动装置的驱动下带动所述车架行走；

所述激光发生装置、所述摄像头、所述超声传感器、所述主控制器、所述第一协助处理器以及所述第二协助处理器均设置在所述车架上；

所述激光发生装置、所述摄像头、所述第一协助处理器以及所述第二协助处理器均与所述主控制器电连接；所述第一协助处理器与所述主控器之间通过串口进行数据交互；

所述手机通过无线信号与所述主控器进行数据交互；

所述第一协助处理器还与所述行走驱动装置电连接；

所述第二协助处理器还与所述超声传感器电连接；

所述激光发生装置用于对待检测的坝体区域发射直线形激光线；

所述摄像头用于拍摄所述坝体反射回的激光线图像，并将拍摄的图像发送至所述主控制器；

所述主控制器用于至少将所述图像中与激光线发生弯曲或断裂的区域无关的部分进行压缩处理，根据压缩处理后的图像判断坝体是否受损和受损的程度，并将判断结果发送至所述手机，并由所述手机显示所述坝体是否受损和受损的程度；

所述手机用于对所述主控制器发送行走控制指令，所述主控制器接收所述行走控制指令后发送至所述第一协助处理器，由所述第一协助处理器将所述控制指令转换为PWM波形信号后发送至所述行走驱动装置，通过所述行走驱动装置驱动所述行走轮前进、后退或停止；

所述超声传感器用于检测周围墙体或周围的障碍物与车架或行走轮之间的距离，并将距离检测结果发送至所述第二协助处理器，并由所述第二协助处理器将距离检测结果处理为所述主控制器能识别的格式后发送至所述主控制器；

所述主控制器用于接收所述距离检测结果并与预存的安全距离进行比对，当所述距离检测结果反映出所述墙体或所述障碍物与车架或行走轮之间的距离不大于所述安全距离时自动对所述第一协助处理器发出停止指令，由所述第一协助处理器自动控制所述行走驱动装置使所述行走轮停止前进或后退预定距离；

所述主控制器还用于将所述距离检测结果实时发送至所述手机；

所述手机还用于实时接收并利用图表和动画的方式显示所述距离检测结果以及所述车架、所述行走轮的位置，并将用户输入的行走控制指令发送至所述主控制器；

所述主控制器至少将所述图像中与激光线发生弯曲或断裂的区域无关的部分进行压缩处理，根据压缩处理后的图像判断坝体是否受损和受损的程度的过程包括：

基于局部均值的图像缩小算法将所述拍摄的图像压缩；

对图像进行颜色空间转换和伽马补偿，将激光线对应的线条变成有利于提取状态；

利用Canny边缘检测算子提取激光线对应的线条的轮廓线，再利用霍夫变换提取线段端点和连续状况；

根据所述线段端点之间的距离以及连续状况判断出坝体是否受损和受损的程度；

所述主控制器将所述图像进行压缩的过程还包括：

从所述图像中截取激光线发生弯曲或断裂的区域及其附近区域的图像，对截取的图像进行压缩；

所述发生弯曲或断裂的区域为以发生弯曲或断裂的激光线的长度尺寸和宽度尺寸确定的矩形区域，所述附近区域为以发生弯曲或断裂的区域的中心为基准向外面积增大1-5倍的区域；

所述摄像头的数目为至少两个，且不同的摄像头与所述坝体的距离不同；

所述主控制器用于对不同的所述摄像头拍摄的所述图像进行压缩，根据各自截取的图像判断坝体是否受损和受损的程度；

如果不同的摄像头拍摄的图像中压缩的图像判断出的结果是一致的，则将以该判断结果为最终判断结果发送至所述手机显示；

如果不同的摄像头拍摄的图像中压缩的图像判断出的结果是不一致的，则是否受损以与所述坝体距离最近的摄像头拍摄的图像得出的结果作为最终判断结果，受损程度以不同的摄像头拍摄的图像得出的结果的平均值或以与所述坝体距离最短的两个摄像头拍摄的图像得出的结果的平均值作为最终判断结果发送至所述手机显示。