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一种基于图像识别机器视觉桥梁裂纹检测设备及方法

申请号 CN202410090225.4 申请日 2024-01-23 公开(公告)号 CN117907235A 公开(公告)日 2024-04-19
申请人 中国建筑第二工程局有限公司; 中国建设基础设施有限公司; 发明人 熊治国; 张双; 刘淑宝; 刘建; 刘富爽; 刘焕磊; 张斌; 赵斌; 卢群发; 朱骏飞;
摘要 本 申请 公开了一种基于 图像识别 及 机器视觉 的 桥梁 裂纹检测设备及方法,涉及桥梁裂缝检测技术领域,包括拍摄小车、承载移位车、第一承载带、第二承载带、越柱框组件;承载移位车的顶部固定有承载托架和收放卷筒;第一承载带和第二承载带均一端卷绕并固定在收放卷筒上,另一端固定在越柱框体的一端;第一承载带的长度方向边缘 位置 均固定有两条软质 导轨 ;越柱框组件包括越柱框体和机器视觉组件;越柱框体在控制单元的控制下会在依次在前部和后部露出缺口进而实现跨越墩柱;拍摄小车在第一承载带、第二承载带、越柱框组件上进行移动拍摄;实现了桥梁裂纹检测设备能够跨越桥梁的墩柱、裂纹检测小车行进时 稳定性 较好、使用便捷且检测效率高的技术效果。
权利要求

1.一种基于图像识别机器视觉桥梁裂纹检测设备,包括拍摄小车(500)、动组件和控制单元,其特征在于:还包括分别位于桥梁车道的两个边缘的承载移位车(100)、第一承载带(200)、第二承载带(300)、越柱框组件(400);
承载移位车(100)的顶部固定有承载托架(110)和收放卷筒(120);
所述第一承载带(200)和第二承载带(300)的结构相同,均一端卷绕并固定在收放卷筒(120)上,另一端固定在越柱框体(410)的一端;第一承载带(200)的长度方向边缘位置均固定有两条软质导轨(210);
所述越柱框组件(400)包括呈矩形的越柱框体(410)和机器视觉组件(440);
所述越柱框体(410)包括对称设置的第一承载杆组(411)和第二承载杆组(417),二者形状、大小和结构均相同,吸附固定在一起,主体均为匚字形且开口相对;第一承载杆组(411)为三根杆体依次铰接拼接而成,这些杆体的转动受控于控制单元;越柱框体(410)在控制单元的控制下会在依次在前部和后部露出缺口进而实现跨越墩柱;
所述拍摄小车(500)在第一承载带(200)、第二承载带(300)、越柱框组件(400)上进行移动拍摄。
2.如权利要求1所述的基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备,其特征在于:所述第一承载杆组(411)包括基杆(412)、第一转动杆(413)、第二转动杆(414)和吸附磁(415);所述基杆(412)为硬质杆体,固定在第一承载带(200)的端部且自身长度与第一承载带(200)的宽度相等,起到承载第一转动杆(413)和第二转动杆(414)的作用;所述第一转动杆(413)和第二转动杆(414)均为硬质直杆,结构相同,端部均转动连接在基杆(412)的端部,转动轴的轴向与地面垂直,转动位置定位电机,第一转动杆(413)和第二转动杆(414)在控制单元的控制下进行转动;在无需跨越墩柱时,第一转动杆(413)和第二转动杆(414)与基杆(412)的度均为90度;所述吸附磁铁(415)为电磁铁,在控制单元的控制下进行通断电;吸附磁铁(415)固定在第一转动杆(413)和第二转动杆(414)的远离基杆(412)的端部,起到将第一承载杆组(411)与第二承载杆组(417)吸附固定在一起的作用;所述基杆(412)、第一转动杆(413)和第二转动杆(414)上均固定有导轨段(416),导轨段(416)为成段的导轨,在无需跨越墩柱时,基杆(412)、第一转动杆(413)、第二转动杆(414)上的导轨段(416)与软质导轨(210)连成两道平行线供拍摄小车(500)行驶。
3.如权利要求1所述的基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备,其特征在于:所述第一承载带(200)的材质为防划布或由丝编织而成,长度大于8米,宽度大于2.5米;所述第一承载带(200)和第二承载带(300)软质导轨(210)为橡胶材质的导轨,用于为拍摄小车(500)的移动导向;
软质导轨(210)的长度大于5米,一端靠近越柱框组件(400)设置;所述第二承载带(300)上也设有软质导轨(210),该软质导轨(210)的布局方式和第一承载带(200)上软质导轨(210)的布局方式相同。
4.如权利要求1所述的基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备,其特征在于:所述越柱框体(410)上还固定有用于加固第一承载杆组(411)和第二承载杆组(417)之间的连接的嵌入组合组件(425);
所述嵌入组合组件(425)包括多个嵌入(426)和穿入定位销(427);
所述嵌入块(426)为带有通孔的板状块体,该通孔的轴向与地面垂直;
嵌入块(426)固定在第一转动杆(413)和第二转动杆(414)的靠近远离基杆(412)的端部的侧壁上;
所述穿入定位销(427)为电动销子,固定在部分的嵌入块(426)上,在控制单元的控制下适时的穿入嵌入块(426)上的通孔进而将两个紧贴的嵌入块(426)固定在一起。
5.如权利要求1所述的基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备,其特征在于:所述拍摄小车(500)包括基础板(510)、拍摄组件(520)和转动移位柱(530);
所述基础板(510)为矩形板体,滑动定位在软质导轨(210)及导轨段(416)上;所述拍摄组件(520)为摄像头,固定在基础板(510)的顶部;
所述转动移位柱(530)为内置电机的橡胶材质的圆柱,横向设置且转动连接在所述基础板(510)上且位于基础板(510)的顶部;
转动移位柱(530)的长度方向与第一承载带(200)的宽度方向相同,顶部抵触在桥底,在控制单元的控制下进行转动进而通过摩擦力带动拍摄小车(500)行进。
6.如权利要求5所述的基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备,其特征在于:所述越柱框组件(400)还包括两个对称设置的配重移位组件(430);
所述配重移位组件(430)固定在基杆(412)靠近第一承载带(200)的侧壁上,包括稳定配重(431)、移位导轨(432)和移位驱动组件;
所述稳定配重(431)在移位驱动组件的带动下沿着移位导轨(432)进行滑动;
所述移位导轨(432)为硬质杆体,长度为基杆(412)的长度的1.8倍以上,固定在基杆(412)靠近第一承载带(200)的侧壁上,且长度方向与基杆(412)的长度方向相同,两端距离基杆(412)的长度相同;
在越柱框组件(400)跨越墩柱时,稳定配重(431)在控制单元的控制下进行移动,朝向远离越柱框体(410)的开口的位置进行移动。
7.如权利要求1至5任一所述的基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备,其特征在于:所述越柱框组件(400)还包括框体加固组件(450);
所述框体加固组件(450)包括第一槽体(451)、第二槽体(452)、滑块(453)、连接压簧(454)和稳定杆(455);
所述第一槽体(451)为直槽,设置在基杆(412)的底部,长度方向与基杆(412)的长度方向相同,长度为基杆(412)长度的二分之一以上;
第一承载杆组(411)上的第二槽体(452)的数量为两个,分别位于第一转动杆(413)和第二转动杆(414)的底部,长度方向分别与第一转动杆(413)和第二转动杆(414)的长度方向相同,长度为第一转动杆(413)的长度的二分之一以上;
第一槽体(451)上滑动定位有两个滑块(453),一个第二槽体(452)内滑动定位有一个滑块(453);
所述第一槽体(451)内的两个滑块(453)之间设有连接压簧(454),连接压簧(454)两端分别固定在第一槽体(451)内的两个滑块(453)上;
所述稳定杆(455)为硬质杆体,第一承载杆组(411)中的稳定杆(455)的数量为两个,稳定杆(455)的两端分别转动连接在第一槽体(451)内的滑块(453)上和第二槽体(452)内的滑块上,转动轴的轴向与地面垂直。
8.如权利要求5所述的基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备,其特征在于:所述拍摄小车(500)上还设有浮动打磨杆(540)、打磨柱支架和防护板(560);
所述打磨柱支架固定在基础板(510)的顶部,用于承载浮动打磨杆(540);
所述浮动打磨杆(540)为杆状的钢丝球,转动连接在打磨柱支架上,轴向与转动移位柱(530)的轴向相同,抵触在桥底,在控制单元的控制下进行转动;
所述防护板(560)固定在基础板(510)上且位于拍摄组件(520)与浮动打磨杆(540)之间。
9.如权利要求5或8所述的基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备,其特征在于:所述拍摄小车(500)上设有抵触转动柱(550);
承载移位车(100)上还设有气组件(600);
所述第一承载带(200)和第二承载带(300)的结构相同;
所述第一承载带(200)为两个带体边缘固定在一起组合而成,整体为端部封闭的扁管
所述第一承载带(200)内置带状塑料扁管,该带状塑料扁管的外壁紧贴第一承载带(200)的内壁,且两端封闭;
所述泵气组件(600)固定在承载移位车(100)上,为气泵、气和输气软管的组合;所述输气软管与带状塑料扁管内部空间连通,泵气组件(600)用于控制带状塑料扁管内的气体量;所述抵触转动柱(550)位于基础板(510)的一端靠近斜下方的位置,横向设置且转动连接在所述基础板(510)上,长度方向与第一承载带(200)的宽度方向相同,在控制单元的控制下进行转动;所述第一承载带(200)涨大时,抵触转动柱(550)抵触在第一承载带(200)上。
10.一种基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备的使用方法,其特征在于:配套如权利要求1所述的基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备;步骤依次为:
步骤一:首先将两台承载移位车(100)分别布置在桥梁道路两侧的靠近边缘的位置;
步骤二:而后控制收放卷筒(120)释放第一承载带(200)和第二承载带(300)并使得二者下垂直至到达桥底;此时第一承载杆组(411)和第二承载杆组(417)分别位于第一承载带(200)和第二承载带(300)上;
步骤三:在桥底利用吸附磁铁(415)和嵌入组合组件(425)将第一承载杆组(411)和第二承载杆组(417)组合固定在一起;而后将拍摄小车(500)组装至越柱框组件(400)上的导轨段(416)上;
步骤四:控制收放卷筒(120)卷收第一承载带(200)和第二承载带(300),直至转动移位柱(530)抵触在桥底;而后控制桥梁裂纹检测设备自动运行。

说明书全文

一种基于图像识别机器视觉桥梁裂纹检测设备及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及桥梁裂缝检测技术领域,尤其涉及一种基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备及方法。

背景技术

[0002] 对混凝土桥梁(高架桥)定期检测有助于了解桥梁的使用状态,通过制定合理的维修方案有助于保障桥梁在服役期的安全性。目前对桥梁的传统检测方法主要有脚手架、吊篮和桥梁检测车,通过搭建脚手架对桥梁裂纹进行检测的作业效率低,采用吊篮的作业方式需要多组人员的配合,人工成本较高而且存在着安全隐患,而桥梁检测车作业时会占用车道,阻碍交通,因此发明一种能实现远程操控的裂纹检测小车成为亟待解决的问题。
[0003] 针对上述问题,专利号为CN108827566B的中国发明专利公开了一种桥梁裂纹检测装置,该装置包括缆绳专用车,裂纹检测小车,缆绳专用车安装在桥梁两侧,以桥梁的栏杆作为运动轨道,并通过两根承载缆绳连接裂纹检测小车,作为裂纹检测小车的运动轨道,以及通过牵引缆绳连接裂纹检测小车,为裂纹检测小车提供动:裂纹检测小车包括小车机架、工控机、数据采集装置、工作台移动机构、爬梯轮和承载缆绳夹紧装置,小车机架上安装有数据采集装置,实现对桥梁进行数据采集并将其储存到工控机上,并通过RS485网络传输到数据处理中心,实现对裂纹的自动采集和分析;具有操作简单、高效、成本低、并且对桥梁交通无影响等优点。
[0004] 但检修时,上述方案因受限于自身结构难以绕开桥梁的墩柱行进,进而严重影响检修效率;且进行图像拍摄时,因裂纹检测小车沿缆绳行进,稳定性相对较差进而容易影响拍摄出的图像质量进而严重影响检修效果。
[0005] 因此,需要一种能够跨越桥梁的墩柱、裂纹检测小车行进时稳定性较好、使用便捷、检测效率高的桥梁裂纹检测设备。

发明内容

[0006] 本申请实施例通过提供一种基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备,解决了现有技术中桥梁裂纹检测设备使用时难以跨越桥梁的墩柱、裂纹检测小车行进时稳定性较差以及检测效率低的技术问题;实现了桥梁裂纹检测设备能够跨越桥梁的墩柱、裂纹检测小车行进时稳定性较好、使用便捷且检测效率高的技术效果。
[0007] 本申请实施例提供了一种基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备,包括拍摄小车、动力组件和控制单元,还包括分别位于桥梁车道的两个边缘的承载移位车、第一承载带、第二承载带、越柱框组件;
[0008] 承载移位车的顶部固定有承载托架和收放卷筒;
[0009] 所述第一承载带和第二承载带的结构相同,均一端卷绕并固定在收放卷筒上,另一端固定在越柱框体的一端;第一承载带的长度方向边缘位置均固定有两条软质导轨
[0010] 所述越柱框组件包括呈矩形的越柱框体和机器视觉组件;
[0011] 所述越柱框体包括对称设置的第一承载杆组和第二承载杆组,二者形状、大小和结构均相同,吸附固定在一起,主体均为匚字形且开口相对;第一承载杆组为三根杆体依次铰接拼接而成,这些杆体的转动受控于控制单元;越柱框体在控制单元的控制下会依次在前部和后部露出缺口进而实现跨越墩柱;
[0012] 所述拍摄小车在第一承载带、第二承载带、越柱框组件上进行移动拍摄。
[0013] 进一步的,所述第一承载杆组包括基杆、第一转动杆、第二转动杆和吸附磁;所述基杆为硬质杆体,固定在第一承载带的端部且自身长度与第一承载带的宽度相等,起到承载第一转动杆和第二转动杆的作用;所述第一转动杆和第二转动杆均为硬质直杆,结构相同,端部均转动连接在基杆的端部,转动轴的轴向与地面垂直,转动位置定位电机,第一转动杆和第二转动杆在控制单元的控制下进行转动;在无需跨越墩柱时,第一转动杆和第二转动杆与基杆的度均为90度;所述吸附磁铁为电磁铁,在控制单元的控制下进行通断电;吸附磁铁固定在第一转动杆和第二转动杆的远离基杆的端部,起到将第一承载杆组与第二承载杆组吸附固定在一起的作用;所述基杆、第一转动杆和第二转动杆上均固定有导轨段,导轨段为成段的导轨,在无需跨越墩柱时,基杆、第一转动杆、第二转动杆上的导轨段与软质导轨连成两道平行线供拍摄小车行驶。
[0014] 优选的,所述第一承载带的材质为防划布或由丝编织而成,长度大于8米,宽度大于2.5米;所述第一承载带和第二承载带软质导轨为橡胶材质的导轨,用于为拍摄小车的移动导向;
[0015] 软质导轨的长度大于5米,一端靠近越柱框组件设置;所述第二承载带上也设有软质导轨,该软质导轨的布局方式和第一承载带上软质导轨的布局方式相同。
[0016] 优选的,所述越柱框体上还固定有用于加固第一承载杆组和第二承载杆组之间的连接的嵌入组合组件;
[0017] 所述嵌入组合组件包括多个嵌入和穿入定位销;
[0018] 所述嵌入块为带有通孔的板状块体,该通孔的轴向与地面垂直;
[0019] 嵌入块固定在第一转动杆和第二转动杆的靠近远离基杆的端部的侧壁上;
[0020] 所述穿入定位销为电动销子,固定在部分的嵌入块上,在控制单元的控制下适时的穿入嵌入块上的通孔进而将两个紧贴的嵌入块固定在一起。
[0021] 进一步的,所述拍摄小车包括基础板、拍摄组件和转动移位柱;
[0022] 所述基础板为矩形板体,滑动定位在软质导轨及导轨段上;所述拍摄组件为摄像头,固定在基础板的顶部;
[0023] 所述转动移位柱为内置电机的橡胶材质的圆柱,横向设置且转动连接在所述基础板上且位于基础板的顶部;
[0024] 转动移位柱的长度方向与第一承载带的宽度方向相同,顶部抵触在桥底,在控制单元的控制下进行转动进而通过摩擦力带动拍摄小车行进。
[0025] 优选的,所述越柱框组件还包括两个对称设置的配重移位组件;
[0026] 所述配重移位组件固定在基杆靠近第一承载带的侧壁上,包括稳定配重、移位导轨和移位驱动组件;
[0027] 所述稳定配重在移位驱动组件的带动下沿着移位导轨进行滑动;
[0028] 所述移位导轨为硬质杆体,长度为基杆的长度的1.8倍以上,固定在基杆靠近第一承载带的侧壁上,且长度方向与基杆的长度方向相同,两端距离基杆的长度相同;
[0029] 在越柱框组件跨越墩柱时,稳定配重在控制单元的控制下进行移动,朝向远离越柱框体的开口的位置进行移动。
[0030] 优选的,所述越柱框组件还包括框体加固组件;
[0031] 所述框体加固组件包括第一槽体、第二槽体、滑块、连接压簧和稳定杆;
[0032] 所述第一槽体为直槽,设置在基杆的底部,长度方向与基杆的长度方向相同,长度为基杆长度的二分之一以上;
[0033] 第一承载杆组上的第二槽体的数量为两个,分别位于第一转动杆和第二转动杆的底部,长度方向分别与第一转动杆和第二转动杆的长度方向相同,长度为第一转动杆的长度的二分之一以上;
[0034] 第一槽体上滑动定位有两个滑块,一个第二槽体内滑动定位有一个滑块;
[0035] 所述第一槽体内的两个滑块之间设有连接压簧,连接压簧两端分别固定在第一槽体内的两个滑块上;
[0036] 所述稳定杆为硬质杆体,第一承载杆组中的稳定杆的数量为两个,稳定杆的两端分别转动连接在第一槽体内的滑块上和第二槽体内的滑块上,转动轴的轴向与地面垂直。
[0037] 优选的,所述拍摄小车上还设有浮动打磨杆、打磨柱支架和防护板;
[0038] 所述打磨柱支架固定在基础板的顶部,用于承载浮动打磨杆;
[0039] 所述浮动打磨杆为杆状的钢丝球,转动连接在打磨柱支架上,轴向与转动移位柱的轴向相同,抵触在桥底,在控制单元的控制下进行转动;
[0040] 所述防护板固定在基础板上且位于拍摄组件与浮动打磨杆之间。
[0041] 优选的,所述拍摄小车上设有抵触转动柱;
[0042] 承载移位车上还设有气组件;
[0043] 所述第一承载带和第二承载带的结构相同;
[0044] 所述第一承载带为两个带体边缘固定在一起组合而成,整体为端部封闭的扁管
[0045] 所述第一承载带内置带状塑料扁管,该带状塑料扁管的外壁紧贴第一承载带的内壁,且两端封闭;
[0046] 所述泵气组件固定在承载移位车上,为气泵、气和输气软管的组合;所述输气软管与带状塑料扁管内部空间连通,泵气组件用于控制带状塑料扁管内的气体量;
[0047] 所述抵触转动柱位于基础板的一端靠近斜下方的位置,横向设置且转动连接在所述基础板上,长度方向与第一承载带的宽度方向相同,在控制单元的控制下进行转动;所述第一承载带胀大时,抵触转动柱抵触在第一承载带上。
[0048] 本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
[0049] 通过对现有技术中的桥梁裂纹检测设备进行优化改进,使用带体承载裂纹检测小车进而提高其行驶稳定性,利用固定在带体的端部且能够自动拆分的矩形框体进行形变绕过墩柱;有效解决了现有技术中桥梁裂纹检测设备使用时难以跨越桥梁的墩柱、裂纹检测小车行进时稳定性较差以及检测效率低的技术问题;进而实现了桥梁裂纹检测设备能够跨越桥梁的墩柱、裂纹检测小车行进时稳定性较好、使用便捷且检测效率高的技术效果。附图说明
[0050] 图1为本申请基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备的外观结构示意图;
[0051] 图2为本申请基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备的底部结构示意图;
[0052] 图3为越柱框组件的外观结构示意图;
[0053] 图4为越柱框组件的顶面结构示意图;
[0054] 图5为越柱框组件的底部结构示意图;
[0055] 图6为第一承载带、第二承载带和越柱框组件的位置关系示意图;
[0056] 图7为拍摄小车的顶部结构示意图;
[0057] 图8为拍摄小车的底部结构示意图;
[0058] 图9为越柱框组件的形变后的结构示意图;
[0059] 图10为越柱框组件的运行时的形变状态简图;
[0060] 图11为越柱框组件与配重移位组件的位置关系示意图;
[0061] 图12为第一承载带的局部结构示意图;
[0062] 图13为泵气组件与第一承载带的连通关系示意图。
[0063] 图中:
[0064] 承载移位车100、承载托架110、收放卷筒120、第一承载带200、软质导轨210、眼滚珠220、第二承载带300、越柱框组件400、越柱框体410、第一承载杆组411、基杆412、第一转动杆413、第二转动杆414、吸附磁铁415、导轨段416、第二承载杆组417、稳定组件420、第一转动板421、第二转动板422、柱体承载框423、转动柱424、嵌入组合组件425、嵌入块426、穿入定位销427、配重移位组件430、稳定配重431、移位导轨432、机器视觉组件440、框体加固组件450、第一槽体451、第二槽体452、滑块453、连接压簧454、稳定杆455、拍摄小车500、基础板510、拍摄组件520、转动移位柱530、浮动打磨杆540、抵触转动柱550、防护板560、泵气组件600。

具体实施方式

[0065] 为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述;附图中给出了本发明的较佳实施方式,但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式;相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
[0066] 需要说明的是,本文所使用的术语“垂直”、“平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
[0067] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明;本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0068] 实施例一
[0069] 如图1至图4所示,本申请基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备包括承载移位车100、第一承载带200、第二承载带300、越柱框组件400、拍摄小车500、动力组件和控制单元。
[0070] 所述承载移位车100行驶在桥梁靠近边缘的位置或桥体护栏上,数量为两个,分别位于桥梁车道的两个边缘;两个承载移位车100分别用于承载定位第一承载带200和第二承载带300,承载移位车100为框架结构或箱体结构,底部设有在控制单元和动力组件的协同作用下进行转动的轮子;所述承载移位车100的顶部固定有承载托架110,承载托架110为板形或框架结构,起承载作用;所述承载托架110上定位有收放卷筒120,收放卷筒120为内置电机的柱形滚筒,在控制单元的控制下进行转动,横向设置,轴向与桥面道路的宽度方向相同。
[0071] 所述第一承载带200和第二承载带300的结构相同,为带体,材质为防划布或由钢丝编织而成,长度大于8米,宽度大于2.5米;所述第一承载带200和第二承载带300用于承载拍摄小车500,均一端卷绕并固定在收放卷筒120上,另一端固定在越柱框体410的一端;第一承载带200的长度方向边缘位置均固定有两条软质导轨210,软质导轨210为橡胶材质的导轨,用于为拍摄小车500的移动导向;软质导轨210的长度大于5米,一端靠近越柱框组件400设置;所述第二承载带300上也设有软质导轨210,该软质导轨210的布局方式和第一承载带200上软质导轨210的布局方式相同。
[0072] 所述越柱框组件400用于跨越墩柱,包括越柱框体410和机器视觉组件440;
[0073] 所述越柱框体410为矩形硬质框体,较短的两个侧边分别固定在第一承载带200和第二承载带300上;越柱框体410宽度与第一承载带200的宽度相同,越柱框体410、第一承载带200和第二承载带300共同组成了一个为拍摄小车500的移动导向的长条形带体;
[0074] 所述越柱框体410包括对称设置的第一承载杆组411和第二承载杆组417,二者形状、大小和结构均相同,抵触在一起,主体均为匚字形且开口相对,在此仅对第一承载杆组411的具体结构进行详细说明,对第二承载杆组417不进行赘述;
[0075] 所述第一承载杆组411包括基杆412、第一转动杆413、第二转动杆414和吸附磁铁415;所述基杆412为硬质杆体,固定在第一承载带200的端部且自身长度与第一承载带200的宽度相等,起到承载第一转动杆413和第二转动杆414的作用;所述第一转动杆413和第二转动杆414均为硬质直杆,结构相同,端部均转动连接在基杆412的端部,转动轴的轴向与地面垂直,转动位置定位有电机,第一转动杆413和第二转动杆414在控制单元的控制下进行转动;在无需跨越墩柱时,第一转动杆413和第二转动杆414与基杆412的角度均为90度;所述吸附磁铁415为电磁铁,在控制单元的控制下进行通断电;吸附磁铁415固定在第一转动杆413和第二转动杆414的远离基杆412的端部,起到将第一承载杆组411与第二承载杆组
417吸附固定在一起的作用;所述基杆412、第一转动杆413和第二转动杆414上均固定有导轨段416,导轨段416为成段的导轨,在无需跨越墩柱时,基杆412、第一转动杆413、第二转动杆414上的导轨段416与软质导轨210连成两道平行线供拍摄小车500行驶;
[0076] 所述越柱框体410上还固定有用于加固第一承载杆组411和第二承载杆组417之间的连接的嵌入组合组件425;所述嵌入组合组件425包括多个嵌入块426和穿入定位销427;所述嵌入块426为带有通孔的板状块体,该通孔的轴向与地面垂直;嵌入块426固定在第一转动杆413和第二转动杆414的靠近远离基杆412的端部的侧壁上;所述穿入定位销427为电动销子,固定在部分的嵌入块426上,在控制单元的控制下适时的穿入嵌入块426上的通孔进而将两个紧贴的嵌入块426固定在一起;在第一承载杆组411和第二承载杆组417吸附固定在一起并组成矩形的框体时,第一承载杆组411上的嵌入块426的通孔与第二承载杆组
417上的嵌入块426的通孔重合,此时穿入定位销427插入紧贴在一起的嵌入块426的通孔。
[0077] 进一步的,所述第一承载杆组411的第一转动杆413和第二转动杆414上的嵌入块426的数量均为两个,所述第二承载杆组417的第一转动杆413和第二转动杆414上的嵌入块
426的数量均为一个;所有穿入定位销427均固定在第一承载杆组411上;在第一承载杆组
411和第二承载杆组417吸附固定在一起并组成矩形的框体时,第二承载杆组417上的嵌入块426插入第一承载杆组411上的嵌入块426之间,穿入定位销427穿入所有的嵌入块426内。
[0078] 所述机器视觉组件440固定在基杆412上靠近端部的位置,为多个摄像头和距离传感器的组合,用于检测越柱框组件400与墩柱之间的间距,将测得数据传至控制单元进而为越柱框组件400的适时形变提供依据;为现有技术,在此不进行赘述。
[0079] 所述拍摄小车500在软质导轨210及导轨段416上移动,拍摄桥底的图像并基于图像识别技术对图像进行处理,进而为发现裂缝及后续的修复提供依据;图像识别技术为现有技术,在此不进行赘述;
[0080] 所述拍摄小车500包括基础板510、拍摄组件520和转动移位柱530;
[0081] 所述基础板510为矩形板体,滑动定位在软质导轨210及导轨段416上;所述拍摄组件520为摄像头,固定在基础板510的顶部;所述转动移位柱530为内置电机的橡胶材质的圆柱,横向设置且转动连接在所述基础板510上且位于基础板510的顶部;转动移位柱530的长度方向与第一承载带200的宽度方向相同,顶部抵触在桥底,在控制单元的控制下进行转动进而通过摩擦力带动拍摄小车500行进。
[0082] 所述动力组件用于为本申请基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备各部件的运行提供动力,所述控制单元起到控制基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备各部件协调运行的作用,均为现有技术,在此不进行赘述。
[0083] 优选的,所述控制单元为可编程逻辑控制器、控制按键与遥控模块的组合。
[0084] 如图9和图10所示,本申请基于图像识别及机器视觉的桥梁裂纹检测设备的使用方法步骤为:
[0085] 1.首先将两台承载移位车100分别布置在桥梁道路两侧的靠近边缘的位置;
[0086] 2.而后控制收放卷筒120释放第一承载带200和第二承载带300并使得二者下垂直至到达桥底;此时第一承载杆组411和第二承载杆组417分别位于第一承载带200和第二承载带300上;
[0087] 3.在桥底利用吸附磁铁415和嵌入组合组件425将第一承载杆组411和第二承载杆组417组合固定在一起;而后将拍摄小车500组装至越柱框组件400上的导轨段416上;
[0088] 4.控制收放卷筒120卷收第一承载带200和第二承载带300,直至转动移位柱530抵触在桥底;
[0089] 5.控制拍摄小车500沿软质导轨210和导轨段416移动的同时控制拍摄组件520拍摄图像并进行处理;
[0090] 6.在拍摄小车500从第一承载带200的靠近顶部的端部移动至第二承载带300靠近顶部的端部后,控制收放卷筒120释放20至50厘米的第一承载带200和第二承载带300,而后控制承载移位车100行进一个第一承载带200的宽度;此后控制收放卷筒120卷收20至50厘米的第一承载带200和第二承载带300;此后控制拍摄小车500从第二承载带300的靠近顶部的端部移动至第一承载带200靠近顶部的端部;如此循环往复;
[0091] 7.桥梁裂纹检测设备即将靠近墩柱时(依靠机器视觉进行判定,优选为距离2至3米时),控制越柱框体410形变(靠前的第一转动杆413和第二转动杆414转动80至100度)进而开出缺口使得桥梁裂纹检测设备继续移动后导致墩柱被越柱框组件400围住;复位越柱框体410,而后控制越柱框体410再次形变(靠后的第一转动杆413和第二转动杆414转动80至100度),最后控制承载移位车100行进并复位越柱框组件400进而完成越过墩柱的动作。
[0092] 优选的,为了保障越柱框体410较轻并确保越柱框体410的稳定性,所述基杆412、第一转动杆413和第二转动杆414均为空心方管。
[0093] 优选的,如图4所示,为了进一步的提高越柱框组件400跨越墩柱时的稳定性,所述越柱框组件400还包括稳定组件420;所述稳定组件420数量为两个,分别定位在两个基杆412相对的面上,包括第一转动板421、第二转动板422、柱体承载框423和转动柱424;所述第一转动板421为矩形板体,一端转动连接在基杆412上,连接位置定位有扭簧,转动轴的轴向与基杆412的长度方向相同;所述第二转动板422的一端转动连接在第一转动板421的另一端,连接位置定位有扭簧,转动轴的轴向与基杆412的长度方向相同;所述柱体承载框423为匚字形板体,转动连接在第二转动板422的另一端,连接位置定位有扭簧,转动轴的轴向与基杆412的长度方向相同;所述转动柱424为橡胶圆柱,转动连接在柱体承载框423上,转动柱424的轴向与柱体承载框423的长度方向相同且与墩柱的长度方向相同或近似;第一转动板421和第二转动板422的组合呈V字形;在越柱框组件400跨越墩柱时,转动柱424始终抵触在墩柱的侧壁上进而提高跨越过程的稳定性。
[0094] 为了进一步的减少越柱框组件400在跨越墩柱时的晃动,进一步的提高其稳定性,优选的,如图4、图6和图11所示,所述越柱框组件400还包括两个对称设置的配重移位组件430;所述配重移位组件430固定在基杆412靠近第一承载带200的侧壁上,包括稳定配重
431、移位导轨432和移位驱动组件;所述稳定配重431为柱形、球状等形状的配重,在移位驱动组件的带动下沿着移位导轨432进行滑动;所述移位导轨432为硬质杆体,长度为基杆412的长度的1.8倍以上,固定在基杆412靠近第一承载带200的侧壁上,且长度方向与基杆412的长度方向相同,两端距离基杆412的长度相同;所述移位驱动组件优选为电机与齿轮的组合;在越柱框组件400跨越墩柱时,稳定配重431在控制单元的控制下进行移动,朝向远离越柱框体410的开口的位置进行移动进而提高越柱框组件400整体的稳定性。
[0095] 为了进一步的减少越柱框组件400在跨越墩柱时的晃动,进一步的提高其稳定性,增加越柱框体410的结构强度,优选的,如图5所示,所述越柱框组件400还包括框体加固组件450;所述框体加固组件450包括第一槽体451、第二槽体452、滑块453、连接压簧454和稳定杆455;所述第一槽体451为直槽,设置在基杆412的底部,长度方向与基杆412的长度方向相同,长度为基杆412长度的二分之一以上;第一承载杆组411上的第二槽体452的数量为两个,分别位于第一转动杆413和第二转动杆414的底部,长度方向分别与第一转动杆413和第二转动杆414的长度方向相同,长度为第一转动杆413的长度的二分之一以上;第一槽体451上滑动定位有两个滑块453,一个第二槽体452内滑动定位有一个滑块453;所述第一槽体451内的两个滑块453之间设有连接压簧454,连接压簧454两端分别固定在第一槽体451内的两个滑块453上;所述稳定杆455为硬质杆体,第一承载杆组411中的稳定杆455的数量为两个,稳定杆455的两端分别转动连接在第一槽体451内的滑块453上和第二槽体452内的滑块上,转动轴的轴向与地面垂直;第一承载杆组411的基杆412、稳定杆455和第一转动杆413共同组成了一个三角形,第一承载杆组411的基杆412、稳定杆455和第二转动杆414共同组成了一个三角形;框体加固组件450在第二承载杆组417上的布局与在第一承载杆组411上的布局相同。
[0096] 为了避免桥底的苔藓对检测结果的干扰,优选的,如图7和图8所示,所述拍摄小车500上还设有浮动打磨杆540、打磨柱支架和防护板560;所述打磨柱支架固定在基础板510的顶部,用于承载浮动打磨杆540;所述浮动打磨杆540为杆状的钢丝球,转动连接在打磨柱支架上,轴向与转动移位柱530的轴向相同,抵触在桥底,在控制单元的控制下进行转动;所述防护板560固定在基础板510上且位于拍摄组件520与浮动打磨杆540之间,用于避免苔藓甩在拍摄组件520上影响拍摄。
[0097] 优选的,所述浮动打磨杆540可以通过遥控进行转动。
[0098] 进一步的,所述打磨柱支架为内置压簧的伸缩杆结构,收缩状态下持续具备伸长趋势,托举浮动打磨杆540进而使得浮动打磨杆540始终抵触在桥底。
[0099] 上述本申请实施例中的技术方案,至少具有如下的技术效果或优点:
[0100] 解决了现有技术中桥梁裂纹检测设备使用时难以跨越桥梁的墩柱、裂纹检测小车行进时稳定性较差以及检测效率低的技术问题;实现了桥梁裂纹检测设备能够跨越桥梁的墩柱、裂纹检测小车行进时稳定性较好、使用便捷且检测效率高的技术效果。
[0101] 实施例二
[0102] 为了进一步的保障拍摄图像的稳定性,进一步的减少拍摄小车500移动过程中的震动,进而获得更好的检测效果,本申请实施例对第一承载带200和第二承载带300的结构进行了改进优化,并在拍摄小车500上增设了抵触转动柱550,在承载移位车100上增设泵气组件600;具体为:
[0103] 所述第一承载带200和第二承载带300的结构相同;
[0104] 如图12和图13所示,所述第一承载带200为两个带体边缘固定在一起组合而成,整体为端部封闭的扁管;
[0105] 所述第一承载带200内置带状塑料扁管,该带状塑料扁管的外壁紧贴第一承载带200的内壁,且两端封闭;
[0106] 所述泵气组件600固定在承载移位车100上,为气泵、气阀和输气软管的组合;所述输气软管与带状塑料扁管内部空间连通,泵气组件600用于控制带状塑料扁管内的气体量;
[0107] 所述抵触转动柱550位于基础板510的一端靠近斜下方的位置,横向设置且转动连接在所述基础板510上,长度方向与第一承载带200的宽度方向相同且长度为第一承载带200宽度的0.6至0.8倍,在控制单元的控制下进行转动;所述第一承载带200涨大时,抵触转动柱550抵触在第一承载带200上,使得拍摄小车500的移动更加稳定。
[0108] 优选的,实际使用时,可根据需要调整带状塑料扁管内的气体量进而调整拍摄小车500移位的难易程度及行驶的稳定性。
[0109] 进一步的,所述第一承载带200和第二承载带300的上表面设有一排或多排的牛眼滚珠220,牛眼滚珠220用于减少第一承载带200和第二承载带300的磨损。
[0110] 优选的,为了提高摩擦力并进一步的保障行驶的稳定性,所述第一承载带200和第二承载带300的上表面上固定有带形的网状防滑垫,所述抵触转动柱550的侧面密布有橡胶材质的小凸起。
[0111] 以上所述仅为本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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