[发明专利]一种适用于桁架结构的仿尺蠖攀爬机器人

说明书

本发明提供一种适用于桁架结构的仿尺蠖攀爬机器人，它包括两端的夹持器模块、关节模块、处理器、双目图像采集模块、图像处理模块和路径计算模块；所述关节模块包括I型关节模块和T型关节模块；两夹持器模块上分别安装所述双目立体视觉模块的两个摄像头，所述双目图像采集模块用于采集环境图像信息及图像中各点的空间坐标信息；所述图像处理模块用于将所述双目图像采集模块采集的图像进行处理，分离图像中的障碍物图像；所述路径计算模块根据分离后的障碍物图像规划到达障碍物的若干路径距离并进行筛选。该适用于桁架结构的仿尺蠖攀爬机器人具有设计科学、能够实现自动行进、适应环境能力强、具有越障能力的优点。

技术领域

本发明涉及一种仿生机器人，具体的说，涉及了一种适用于桁架结构的仿尺蠖攀爬机器人。

背景技术

塔架属于高耸钢结构（不定型产品），对工程情况的不同可以根据其要求由设计人员设计塔架架构，因此塔架结构的用途很广泛，常常应用于桁架桥梁、索式桥梁、电力塔架等，尤以前两者为最。

中国交通运输部数据显示，按使用年限计算，我国公路永久性桥梁数量全国总计达到76.5456万座，其中各类塔架式桥梁总数达18万座，已成为世界第一桥梁大国，但同时也进入了桥梁垮塌等安全事故的高发期。严峻的是，带病桥梁达30%，其中15%的桥梁更被认定为（约10万座）危桥。桥梁的安全通行受到了严重的威胁，人民的生命财产安全也存在着重大的隐患。所以，防患于未然，定期对桥梁健康与安全状况进行监测十分必要。桥梁结构的安全性与可靠性以及它所涉及的检测维护技术问题，是我们国家目前需要面对的技术性难题。为解决桥梁问题，我国有数以万计的桥梁工人仍在从事危险的高空作业。桥梁检修事故的发生却在所难免，桥梁工人的生命安全值得我们的关注。

目前，市面上对于桥梁的安全检测有两种基本方法：一是利用安装在桥梁上的检测装置配合传统的人工巡查对桥梁进行实时的检测；二是借助路面检测车进行半自主检测。

但是这些检测方式均存在问题，一来，工程耗资大，且当绳索损坏或者老化时不易替换；二来，人工耗时耗力，且安全性较低，近距离作业困难，易阻碍桥上交通。

本发明针对于桁架桥梁、索式桥梁（斜拉索桥索塔及缆索），特发明了智能仿生爪式攀爬机器人代替人类，从事单调乏味而又艰苦的工作，可广泛使用于桥梁作业，解决现实问题，发展前景不可小觑。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、能够实现自动行进、适应环境能力强、具有越障能力的一种适用于桁架结构的仿尺蠖攀爬机器人。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种适用于桁架结构的仿尺蠖攀爬机器人，包括两端的夹持器模块、连接在两夹持器模块之间的若干串接在一起的关节模块、处理器、双目图像采集模块、图像处理模块和路径计算模块；

若干所述关节模块包括I型关节模块和T型关节模块，每个关节模块均由舵机驱动运动，相邻两关节模块之间固定连接；

两夹持器模块上分别安装所述双目立体视觉模块的两个摄像头，所述双目图像采集模块用于采集环境图像信息及图像中各点的空间坐标信息；

所述图像处理模块用于将所述双目图像采集模块采集的图像进行处理，分离图像中的障碍物图像；

所述路径计算模块根据分离后的障碍物图像规划到达障碍物的若干路径距离并进行筛选；

所述处理器连接所述夹持器模块、各舵机、所述双目图像采集模块、所述图像处理模块和所述路径计算模块用于控制各模块的运行。

基上所述，所述图像处理模块采用漫水填充算法对目标障碍物进行填充，对非目标障碍物进行剔除。