[发明专利]一种管道内机械臂异物检测拾取装置、方法和系统在审

专利信息
申请号: 202210974003.X 申请日: 2022-08-15
公开(公告)号: CN115294315A 公开(公告)日: 2022-11-04
发明(设计)人: 郎立国;孙丹;康涛;李旭;顾巍 申请(专利权)人: 中航华东光电(上海)有限公司
主分类号: G06V10/12 分类号: G06V10/12;G06V10/22;G06V10/24
代理公司: 上海乐泓专利代理事务所(普通合伙) 31385 代理人: 张雪
地址: 201114 上海市*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 管道 机械 异物 检测 拾取 装置 方法 系统
【说明书】:

本发明涉及一种管道内机械臂异物检测拾取装置、方法和系统,所述装置包括检测车、六轴协作机械臂、拾取装置和工业相机以及计算机。其中六轴协作机械臂安装在检测车上,工业相机及拾取装置与六轴协作机械臂末端连接。计算机是整个系统的主控,控制检测车携带机械臂在管道内前后运行,机械臂循环运行预先计算好的不同位姿点,工业相机进行图像采集,计算机对采集的图像进行图像处理完成异物识别。当识别定位异物后,控制机械臂的运行及拾取装置的旋转,在机械臂没有碰撞管道内壁的情况下,自动将异物取出。其优点表现在:通过该方法能够避免机械臂及拾取装置与管道发生碰撞,减少管道内壁造成的损伤,能快速清除异物。

技术领域

本发明涉及智能管道探测技术领域,具体地说,是一种管道内机械臂异物检测拾取装置、方法和系统。

背景技术

管道异物是指遗留在管道内,影响管道的某种外来物质、碎屑或物体,如散落的螺钉、螺帽、垫片、保险丝等,以金属材质居多。

管道异物检测可以利用图像处理算法对异物进行识别定位,再自动将异物取出。自动进行异物拾取是一项非常困难的工作,特别是管道口径较小时,执行机构(主要是机械臂及末端装置)有非常大概率和管道发生碰撞,而采用路径规划方法需要递归查找可能的路径,并且还需要对机械臂关节角进行逆解,计算量太大,时间太长,只具备理论可行性。

中国专利申请:202110641857.1公开了一种检测管道多余物的系统以及系统的使用方法、检测方法,解决了人工拾取管道多余物工作强度大且容易产生遗漏的问题。系统包括:移动载体模块,用于承载连接于其末端的六轴机械臂模块移动;3D视觉传感器模块,与六轴机械臂模块连接,用于探测多余物;拾取模块,与六轴机械臂模块连接,用于拾取多余物;控制器,用于控制移动载体模块和六轴机械臂模块进行操作,还包括数据处理模块和数据分析模块,数据处理模块用于接收和存储移动载体模块、六轴机械臂模块的运动数据,数据分析模块用于计算和分析运动数据。该专利主要描述了一个检测管道多余物系统的初步组成和结构搭建情况,以及说明一次检测过程的完整步骤,其核心在于如何判断管道内是否存在异物。而本发明是在原有研究的基础上进一步细化,本发明的核心是如何精确控制机械臂来拾取异物,并且避免拾取装置与管道发生碰撞,减少管道内壁造成的损伤,同时快速清除异物。

中国专利申请:201510498141.5公开了一种用于遥操作人机交互的虚拟管道动态避障控制方法,利用视觉对环境中的障碍物进行识别,通过计算与障碍物间的实时距离来设计控制力,以保证遥操作的安全性和操作性能。应用场景是机械臂末端在空间遥操作中动态躲避障碍物并到达指定位置。由于空间环境不确定或是一些非结构化环境因素导致操作不稳定,操作者难以按照期望时间控制操作末端到达指定位置,故要求操作过程中,末端点动态避开障碍物的同时实时更新最优路径,在提高操作效率的同时确保操作稳定性。但是该专利中所涉及到的算法计算量太大,时间太长,实用性差。

所以为了克服现有技术的缺陷,本发明创新性的提出一种安装在机械臂末端的可旋转拾取装置及处理方法,可以实现快速地清除异物。关于本发明一种管道内机械臂异物检测拾取装置、方法和系统目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种管道内机械臂异物检测拾取装置、方法和系统。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案是:

第一方面,本发明提供了一种管道内机械臂异物检测拾取方法,所述方法应用于一种管道内机械臂异物检测拾取装置,所述装置包括检测车2、六轴协作机械臂3、拾取装置4和计算机6,所述方法包括步骤:

步骤1:对检测车供电;

步骤2:运行六轴协作机械臂;

步骤3:工业相机采集图像;

步骤4:使用计算机确定异物在图像中的位置;

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