[发明专利]水下机器人自动扫描检测隧洞的方法及电子设备

说明书

本公开提供一种水下机器人自动扫描检测隧洞的方法，水下机器人具有脐带缆，隧洞中具有高流速动水，包括：布放水下机器人至隧洞中，控制水下机器人的扫描检测设备朝向隧洞的内壁；悬停水下机器人至与内壁具有期望距离处；控制水下机器人以预设运动方式沿隧洞的延伸方向运动，以使水下机器人对隧洞的内壁进行全方位扫描；预设运动方式包括在隧洞内正向螺旋和反向螺旋；在运动过程中，控制水下机器人的扫描检测设备始终朝向隧洞的内壁，且与内壁具有期望距离。在高流速动水隧洞中进行全方位自动巡航检测，进入自动巡航监测后无需人工干预。能够提取整个隧洞内壁的全部位置检测数据，并且在全方位巡检过程是在持续运动中完成的，具有良好的效率。

技术领域

本公开涉及输水隧洞扫描检测技术领域，尤其涉及一种水下机器人自动扫描检测隧洞的方法及电子设备。

背景技术

输水隧洞是水利工程中常见的一种输水道，长期运行可能存在各种运行隐患。巡视检查在输水隧洞安全监测与管理中十分重要，隧洞巡检的工作量巨大，任务繁重。

水下机器人的应用场景越来越广泛，水下机器人在输水隧洞中使用也变得越来多。但是多为在静水中人为手动操作控制摇杆或者控制手柄进行单点观察，无法在高流速动水中进行全方位的自动扫描检测，导致用户使用不方便、不智能，作业效率低下。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的在于提出一种水下机器人自动扫描检测隧洞的方法及电子设备。

基于上述目的，本公开提供了水下机器人自动扫描检测隧洞的方法，所述水下机器人具有脐带缆，所述隧洞中具有高流速动水，所述方法包括：

布放水下机器人至隧洞中，控制所述水下机器人的扫描检测设备朝向所述隧洞的内壁；悬停所述水下机器人至与所述内壁具有期望距离处；

控制所述水下机器人以预设运动方式沿所述隧洞的延伸方向运动，以使所述水下机器人对所述隧洞的内壁进行全方位扫描；所述预设运动方式包括在隧洞内正向螺旋和反向螺旋；在运动过程中，控制所述水下机器人的扫描检测设备始终朝向所述隧洞的内壁，且与所述内壁具有所述期望距离。

在一些实施例中，所述控制所述水下机器人以预设运动方式沿所述隧洞的延伸方向运动具体包括：

确定所述隧洞是否为拼接式隧洞；

响应于确定所述隧洞为一体式隧洞，控制所述水下机器人在所述隧洞中交替正向螺旋前进和反向螺旋前进；

响应于确定所述隧洞为拼接式隧洞，控制所述水下机器人在所述隧洞内交替正向螺旋、前进和反向螺旋。

在一些实施例中，所述控制水下机器人以预设运动方式沿所述隧洞的延伸方向运动具体包括：

分别设定水下机器人在自身坐标系的期望运动参数，期望运动参数包括：Y轴方向的期望横移速度、X轴方向的期望前进速度、 Z轴方向的期望距离、RX方向上水下机器人底面左端和右端到隧洞内壁的期望距离差、RY方向上水下机器人底面前端和后端到隧洞内壁的期望距离差和RZ方向的期望航向角度；其中，Z轴为水下机器人中心点到隧洞内壁的方向；X轴为平行于隧洞延伸的方向；Y轴为螺旋时的横移方向；RY为沿Y轴旋转的方向； RX为沿X轴旋转的方向； RZ为沿Z轴旋转的方向；

分别实时检测水下机器人在自身坐标系的实际运动参数，实际运动线束包括：Y轴方向的实际横移速度、X轴方向的实际前进速度、 Z轴方向的实际距离、RX方向的实际距离差、RY方向的实际距离差和RZ方向的实际航向角度；

分别根据所述期望运动参数和对应的实际运动参数的差值，通过控制算法，计算推进器推力；所述推进器推力包括：Y轴方向的推进力、X轴方向的推进力、 Z轴方向的推进力、RX方向的推进力、RY方向的推进力和RZ方向的推进力。