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一种桥面修复定位方法、系统、存储介质及智能终端

申请号 CN202310687520.3 申请日 2023-06-09 公开(公告)号 CN116772719A 公开(公告)日 2023-09-19
申请人 宁波市建设集团股份有限公司; 发明人 张欣鑫; 周云龙; 张勇; 冯统立;
摘要 本 申请 涉及一种 桥面 修复 定位 方法、系统、存储介质及智能终端,涉及 混凝土 桥面修复技术的领域,其包括获取桥面图像信息;得到凹坑区域信息;于将无人机降低至桥面,将测距 探头 伸入凹坑中并下落,周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,获取当前 位置 信息、下落深度信息、旋转 角 度信息和周向测距信息;形成当前层轮廓信息;形成凹坑三维形状信息;得到模拟三维形状信息;形成预计填坑材料量信息;预计凹坑图表信息;判断当前位置信息是否小于桥面总长信息;若是,则继续飞行;若否,则输出凹坑图表信息,本申请具有使得工作人员对工作需求和工作进度一目了然,防止反复工作的情况,提高了工作人员的工作效率的效果。
权利要求

1.一种桥面修复定位方法,其特征在于,包括:
无人机沿预设的桥面轨道飞行并获取桥面图像信息;
分析桥面图像信息以得到凹坑区域信息;
于分析到凹坑区域信息时将无人机降低至桥面,将测距探头伸入凹坑中并按照预设的分辨距离信息依次下落,每次下落时均周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,在此过程中获取当前位置信息、下落深度信息、旋转度信息和周向测距信息;
根据旋转角度信息和周向测距信息形成当前层轮廓信息;
根据当前层轮廓信息和下落深度信息形成凹坑三维形状信息;
于测距探头下落至最底端时返回并基于预设的光滑曲面规则信息对凹坑三维形状信息进行修整以得到模拟三维形状信息;
分析模拟三维形状信息以形成预计填坑材料量信息;
记录预计填坑材料量信息并形成预计填坑材料量信息和当前位置信息的映射关系,将该映射关系定义为凹坑图表信息;
判断当前位置信息是否小于预设的桥面总长信息;
若是,则继续飞行并获取桥面图像信息,并继续形成凹坑图表信息;
若否,则输出凹坑图表信息。
2.根据权利要求1所述的一种桥面修复定位方法,其特征在于,根据旋转角度信息和周向测距信息形成当前层轮廓信息的方法包括:
将当前位置信息所对应的当前层轮廓信息定义为初始轮廓信息;
将测距探头在初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动并周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,在此过程中获取边界坐标信息、边界旋转角度信息和边界周向测距信息;
根据边界旋转角度信息和边界周向测距信息形成边界轮廓信息;
根据边界坐标信息和当前位置信息对边界轮廓信息进行调整以确定相对轮廓信息;
判断相对轮廓信息和初始轮廓信息是否一致;
若均一致,则将初始轮廓信息输出为当前层轮廓信息;
若不一致,则将相对轮廓信息和初始轮廓信息进行叠加以得到叠加轮廓信息并更新为初始轮廓信息;
再次将测距探头在初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动并周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,在此过程中获取边界坐标信息、边界旋转角度信息和边界周向测距信息直至叠加轮廓信息和初始轮廓信息一致时将叠加轮廓信息作为当前层轮廓信息。
3.根据权利要求1所述的一种桥面修复定位方法,其特征在于,还包括测距探头是否下落至最底端的判断方法,该方法包括:
获取测距探头上的竖直反馈信息;
于竖直反馈力信息大于0时定义当前层轮廓信息为底层轮廓信息;
将测距探头在底层轮廓信息所对应的轮廓范围内进行移动并继续获取竖直反馈力信息和当前位置信息;
判断竖直反馈力信息是否始终大于0;
若是,则输出底层轮廓信息;
若否,则将竖直反馈力信息等于0时对应的当前位置信息定义为异常位置信息;
于异常位置信息处继续下落同时继续将测距探头周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,在此过程中更新凹坑三维形状信息和底层轮廓信息直至底层轮廓信息所对应的竖直反馈力信息始终等于0。
4.根据权利要求3所述的一种桥面修复定位方法,其特征在于,将测距探头在初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动的方法包括:
于首次下落分辨距离信息前定义开口处的下落深度信息为初始下落深度信息;
于首次下落分辨距离信息后根据初始下落深度信息确定相邻下落深度信息;
测距探头在相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动时获取平阻力信息;
判断水平阻力信息是否大于0;
若不大于0,则继续移动直至获取到相对轮廓信息;
将测距探头在通过相对轮廓信息更新后的初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动直至水平阻力信息大于0或者叠加轮廓信息和初始轮廓信息一致;
于叠加轮廓信息和初始轮廓信息一致时将相邻下落深度信息更新为初始下落深度信息并重新确定相邻下落深度信息;
若大于0,则获取第一阻力位置信息;
基于第一阻力位置信息、初始下落深度信息所对应的当前层轮廓信息、相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息和预设的能力距离信息确定清理区域信息;
基于清理区域信息确定对应的清理面图像信息;
基于清理面图像信息确定清理特征信息和清理设备信息;
对清理区域信息所对应的区域利用清理设备信息对清理特征信息进行清理;
于清理完毕后测距探头继续沿相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动直至水平阻力信息大于0或获取到相对轮廓信息。
5.根据权利要求4所述的一种桥面修复定位方法,其特征在于,对清理区域信息所对应的区域利用清理设备信息对清理特征信息进行清理的方法包括:
判断清理特征信息是否存在预设的筋特征信息;
若否,则根据底层轮廓信息和清理区域信息确定底层接收区域信息;
将收集斗下落至底层接收区域信息后直接利用凿土设备对清理特征信息进行清理;
若是,则根据钢筋特征信息、清理面图像信息和清理区域信息确定钢筋坐标信息;
利用凿土设备对清理特征信息进行清理后于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割。
6.根据权利要求5所述的一种桥面修复定位方法,其特征在于,利用凿土设备对清理特征信息进行清理后于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割的方法包括:
基于钢筋坐标信息和清理面图像信息确定钢筋走向信息;
判断钢筋走向信息是否为预设的竖直走向信息;
若是,则于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割;
若否,则根据钢筋走向信息和当前层轮廓信息确定对面钢筋坐标信息;
切割设备沿钢筋走向信息从钢筋坐标信息处开始移动并贴合挤压钢筋,获取移动位置信息和抵接力信息;
判断抵接力信息是否大于0;
若小于0,则停止移动并于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割;
若大于0,则判断移动位置信息是否等于对面钢筋坐标信息;
若等于对面钢筋坐标信息,则停止移动并于钢筋坐标信息处和对面钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处和对面钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割;
若不等于对面钢筋坐标信息,则继续移动直至抵接力等于0或者移动位置信息等于对面钢筋坐标信息。
7.根据权利要求6所述的一种桥面修复定位方法,其特征在于,切割设备沿钢筋走向信息从钢筋坐标信息处开始移动并贴合挤压钢筋的方法包括:
获取沿钢筋走向信息所对应的方向上的走向阻力信息;
根据抵接力信息和预设的钢筋摩擦系数信息计算出摩擦阻力信息;
判断走向阻力信息是否等于摩擦阻力信息;
若等于,则切割设备继续前进;
若大于,则获取第二阻力位置信息;
判断第二阻力位置信息是否和预设的钢筋搭接位置信息匹配;
若不匹配,则利用凿土设备对第二阻力位置信息进行清理;
若匹配,则根据预设的绑扎数据库中所对应的绑扎绳位置信息和第二阻力位置信息进行匹配分析以确定第二阻力位置信息所对应的绑扎绳位置,以该绑扎绳位置定义为预切割位置信息;
切割设备在预切割位置信息处进行切割,然后继续前进。
8.一种桥面修复定位系统,其特征在于,包括:
获取模,用于获取桥面图像信息、边界坐标信息、边界旋转角度信息、边界周向测距信息、竖直反馈力信息、水平阻力信息、第一阻力位置信息、移动位置信息、抵接力信息和走向阻力信息;
存储器,用于存储如权利要求1至7中任一项所述的一种桥面修复定位方法的控制方法的程序;
处理器,存储器中的程序能够被处理器加载执行且实现如权利要求1至7中任一项所述的一种桥面修复定位方法的控制方法。
9.智能终端,其特征在于,包括存储器和处理器,存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一项的一种桥面修复定位方法的计算机程序
10.计算机可读存储介质,其特征在于,存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一项的一种桥面修复定位方法的计算机程序。

说明书全文

一种桥面修复定位方法、系统、存储介质及智能终端

技术领域

[0001] 本申请涉及混凝土桥面修复技术的领域,尤其是涉及一种桥面修复定位方法、系统、存储介质及智能终端。

背景技术

[0002] 无论混凝土桥梁还是组合结构桥梁,均采用混凝土桥面板。另外,很多装配式桥梁如空心板梁、T梁及小箱梁等采用混凝土铺装层提高桥面的整体性能。由于桥面是直接承受车辆等荷载,并受除盐等环境的影响,随着使用时间的增加,大量桥梁的混凝土桥面会逐步出现开裂、破碎、剥落等性能的劣化。这些病害轻则使沥青铺装损坏,影响行车的舒适性,重则会降低主体结构的承载能及耐久性能,甚至影响到桥梁的运营安全。
[0003] 通常情况下,对桥梁路面的修补方法包括如下步骤:S1.现场勘测;S2.封闭半幅桥面施工区;S3.混凝土开挖;S4.伸缩缝定位焊接;S5.浇筑混凝土;S6.混凝土养护;S7.封闭另半幅桥面施工区,重复上述施工步骤;S8.检测:检测确认压好的路槽、断面同路拱一致,表面平整,没有波状起伏以及显著轮迹。
[0004] 现有技术中存在以下问题,在施工前,用户需要对填充浇筑的混凝土量进行估计,以保证填充的混凝土量不会过多造成浪费,过少而需要另外配置,而当桥梁过长而凹坑的区域数量过多时,则人为估计的体积偏差较大,更加容易出现问题,导致工作人员下桥搬运物料的次数过多,造成人力成本的浪费,尚有改进的空间。发明内容
[0005] 为了改善人为估计的体积偏差较大,更加容易出现问题,导致工作人员下桥搬运物料的次数过多,造成人力成本的浪费的问题,本申请提供一种桥面修复定位方法、系统、存储介质及智能终端。
[0006] 第一方面,本申请提供一种桥面修复定位方法,采用如下的技术方案:一种桥面修复定位方法,包括:
无人机沿预设的桥面轨道飞行并获取桥面图像信息;
分析桥面图像信息以得到凹坑区域信息;
于分析到凹坑区域信息时将无人机降低至桥面,将测距探头伸入凹坑中并按照预设的分辨距离信息依次下落,每次下落时均周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,在此过程中获取当前位置信息、下落深度信息、旋转度信息和周向测距信息;
根据旋转角度信息和周向测距信息形成当前层轮廓信息;
根据当前层轮廓信息和下落深度信息形成凹坑三维形状信息;
于测距探头下落至最底端时返回并基于预设的光滑曲面规则信息对凹坑三维形状信息进行修整以得到模拟三维形状信息;
分析模拟三维形状信息以形成预计填坑材料量信息;
记录预计填坑材料量信息并形成预计填坑材料量信息和当前位置信息的映射关系,将该映射关系定义为凹坑图表信息;
判断当前位置信息是否小于预设的桥面总长信息;
若是,则继续飞行并获取桥面图像信息,并继续形成凹坑图表信息;
若否,则输出凹坑图表信息。
[0007] 通过采用上述技术方案,通过无人机上的测距探头对凹坑进行扫描以形成凹坑的三维模型,然后对应形成三维模型和位置的映射关系,使得工作人员既可以得知总共需要的填补材料,也可以根据映射关系得知填补位置和每个位置对应的材料,使得工作人员对工作需求和工作进度一目了然,工作人员可以根据实际情况进行预安排,防止反复工作的情况,提高了工作人员的工作效率。
[0008] 可选的,根据旋转角度信息和周向测距信息形成当前层轮廓信息的方法包括:将当前位置信息所对应的当前层轮廓信息定义为初始轮廓信息;
将测距探头在初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动并周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,在此过程中获取边界坐标信息、边界旋转角度信息和边界周向测距信息;
根据边界旋转角度信息和边界周向测距信息形成边界轮廓信息;
根据边界坐标信息和当前位置信息对边界轮廓信息进行调整以确定相对轮廓信息;
判断相对轮廓信息和初始轮廓信息是否一致;
若均一致,则将初始轮廓信息输出为当前层轮廓信息;
若不一致,则将相对轮廓信息和初始轮廓信息进行叠加以得到叠加轮廓信息并更新为初始轮廓信息;
再次将测距探头在初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动并周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,在此过程中获取边界坐标信息、边界旋转角度信息和边界周向测距信息直至叠加轮廓信息和初始轮廓信息一致时将叠加轮廓信息作为当前层轮廓信息。
[0009] 通过采用上述技术方案,通过测距探头在轮廓线上移动从而避免有些区域被凸出来的区域遮挡而无法在一个位置上固定的情况,从而保证每一个深度的轮廓均是完整且准确的,提高了轮廓测量的准确性。
[0010] 可选的,还包括测距探头是否下落至最底端的判断方法,该方法包括:获取测距探头上的竖直反馈力信息;
于竖直反馈力信息大于0时定义当前层轮廓信息为底层轮廓信息;
将测距探头在底层轮廓信息所对应的轮廓范围内进行移动并继续获取竖直反馈力信息和当前位置信息;
判断竖直反馈力信息是否始终大于0;
若是,则输出底层轮廓信息;
若否,则将竖直反馈力信息等于0时对应的当前位置信息定义为异常位置信息;
于异常位置信息处继续下落同时继续将测距探头周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,在此过程中更新凹坑三维形状信息和底层轮廓信息直至底层轮廓信息所对应的竖直反馈力信息始终等于0。
[0011] 通过采用上述技术方案,通过竖直方向上反馈力的大小来确定是否已经到达最底端,从而避免在某个石或者凸起区域上抵接就立刻认定为最底端而忽略了下方的区域,提高了底部确定的准确性。
[0012] 可选的,将测距探头在初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动的方法包括:于首次下落分辨距离信息前定义开口处的下落深度信息为初始下落深度信息;
于首次下落分辨距离信息后根据初始下落深度信息确定相邻下落深度信息;
测距探头在相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动时获取平阻力信息;
判断水平阻力信息是否大于0;
若不大于0,则继续移动直至获取到相对轮廓信息;
将测距探头在通过相对轮廓信息更新后的初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动直至水平阻力信息大于0或者叠加轮廓信息和初始轮廓信息一致;
于叠加轮廓信息和初始轮廓信息一致时将相邻下落深度信息更新为初始下落深度信息并重新确定相邻下落深度信息;
若大于0,则获取第一阻力位置信息;
基于第一阻力位置信息、初始下落深度信息所对应的当前层轮廓信息、相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息和预设的能力距离信息确定清理区域信息;
基于清理区域信息确定对应的清理面图像信息;
基于清理面图像信息确定清理特征信息和清理设备信息;
对清理区域信息所对应的区域利用清理设备信息对清理特征信息进行清理;
于清理完毕后测距探头继续沿相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动直至水平阻力信息大于0或获取到相对轮廓信息。
[0013] 通过采用上述技术方案,通过在对应的初始轮廓线上是否可以移动从而确定对应的区域是否为凸出区域从而将该区域进行清理,一方面,使得整体测出对应的完整的轮廓线时更加流畅;另一方面,后期在填充填补材料时不易产生空腔,对填充填补材料提供了便利,提高了后期修复的效率。
[0014] 可选的,对清理区域信息所对应的区域利用清理设备信息对清理特征信息进行清理的方法包括:判断清理特征信息是否存在预设的筋特征信息;
若否,则根据底层轮廓信息和清理区域信息确定底层接收区域信息;
将收集斗下落至底层接收区域信息后直接利用凿土设备对清理特征信息进行清理;
若是,则根据钢筋特征信息、清理面图像信息和清理区域信息确定钢筋坐标信息;
利用凿土设备对清理特征信息进行清理后于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割。
[0015] 通过采用上述技术方案,通过确定混凝土中是否存在钢筋从而采用不同的设备对对应的凸起区域进行清理,提高了凸起区域清理的效率。
[0016] 可选的,利用凿土设备对清理特征信息进行清理后于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割的方法包括:基于钢筋坐标信息和清理面图像信息确定钢筋走向信息;
判断钢筋走向信息是否为预设的竖直走向信息;
若是,则于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割;
若否,则根据钢筋走向信息和当前层轮廓信息确定对面钢筋坐标信息;
切割设备沿钢筋走向信息从钢筋坐标信息处开始移动并贴合挤压钢筋,获取移动位置信息和抵接力信息;
判断抵接力信息是否大于0;
若小于0,则停止移动并于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割;
若大于0,则判断移动位置信息是否等于对面钢筋坐标信息;
若等于对面钢筋坐标信息,则停止移动并于钢筋坐标信息处和对面钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处和对面钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割;
若不等于对面钢筋坐标信息,则继续移动直至抵接力等于0或者移动位置信息等于对面钢筋坐标信息。
[0017] 通过采用上述技术方案,若钢筋在凹坑内是完整的,单切断一头是无法将钢筋切下的,所以需要确定钢筋是否需要将两头均切断从而将钢筋切断,提高了凸出区域清理的效率。
[0018] 可选的,切割设备沿钢筋走向信息从钢筋坐标信息处开始移动并贴合挤压钢筋的方法包括:获取沿钢筋走向信息所对应的方向上的走向阻力信息;
根据抵接力信息和预设的钢筋摩擦系数信息计算出摩擦阻力信息;
判断走向阻力信息是否等于摩擦阻力信息;
若等于,则切割设备继续前进;
若大于,则获取第二阻力位置信息;
判断第二阻力位置信息是否和预设的钢筋搭接位置信息匹配;
若不匹配,则利用凿土设备对第二阻力位置信息进行清理;
若匹配,则根据预设的绑扎数据库中所对应的绑扎绳位置信息和第二阻力位置信息进行匹配分析以确定第二阻力位置信息所对应的绑扎绳位置,以该绑扎绳位置定义为预切割位置信息;
切割设备在预切割位置信息处进行切割,然后继续前进。
[0019] 通过采用上述技术方案,通过确定切割设备在沿钢筋的长度方向上碰撞到另外一根钢筋时是否是钢筋绑扎的区域从而确定是否需要对绑扎钢丝绳进行切割,避免虽然两端均切断但是由于其何相应的钢筋仍然是连接的而导致钢筋仍然处于原始的位置不会离开的情况发生,提高了凸出区域清理的效率。
[0020] 第二方面,本申请提供一种桥面修复定位系统,采用如下的技术方案:一种桥面修复定位系统,包括:
获取模块,用于获取桥面图像信息、边界坐标信息、边界旋转角度信息、边界周向测距信息、竖直反馈力信息、水平阻力信息、第一阻力位置信息、移动位置信息、抵接力信息和走向阻力信息;
存储器,用于存储上述任一种桥面修复定位方法的控制方法的程序;
处理器,存储器中的程序能够被处理器加载执行且实现上述任一种桥面修复定位方法的控制方法。
[0021] 通过采用上述技术方案,通过无人机上的测距探头对凹坑进行扫描以形成凹坑的三维模型,然后对应形成三维模型和位置的映射关系,使得工作人员既可以得知总共需要的填补材料,也可以根据映射关系得知填补位置和每个位置对应的材料,使得工作人员对工作需求和工作进度一目了然,工作人员可以根据实际情况进行预安排,防止反复工作的情况,提高了工作人员的工作效率。
[0022] 第三方面,本申请提供智能终端,采用如下的技术方案:智能终端,包括存储器和处理器,存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述任一种桥面修复定位方法的计算机程序
[0023] 通过采用上述技术方案,通过无人机上的测距探头对凹坑进行扫描以形成凹坑的三维模型,然后对应形成三维模型和位置的映射关系,使得工作人员既可以得知总共需要的填补材料,也可以根据映射关系得知填补位置和每个位置对应的材料,使得工作人员对工作需求和工作进度一目了然,工作人员可以根据实际情况进行预安排,防止反复工作的情况,提高了工作人员的工作效率。
[0024] 第四方面,本申请提供计算机存储介质,能够存储相应的程序,具有操作精细定位准确的特点。
[0025] 计算机可读存储介质,采用如下的技术方案:计算机可读存储介质,存储有能够被处理器加载并执行上述任一种桥面修复定位方法的计算机程序。
[0026] 通过采用上述技术方案,通过无人机上的测距探头对凹坑进行扫描以形成凹坑的三维模型,然后对应形成三维模型和位置的映射关系,使得工作人员既可以得知总共需要的填补材料,也可以根据映射关系得知填补位置和每个位置对应的材料,使得工作人员对工作需求和工作进度一目了然,工作人员可以根据实际情况进行预安排,防止反复工作的情况,提高了工作人员的工作效率。
[0027] 综上所述,本申请包括以下至少有益技术效果:1.通过无人机上的测距探头对凹坑进行扫描以形成凹坑的三维模型,使得工作人员对工作需求和工作进度一目了然,防止反复工作的情况,提高了工作人员的工作效率;
2.通过确定对应的区域是否为凸出区域,使得整体测出对应的完整的轮廓线时更加流畅,后期在填充填补材料时不易产生空腔,对填充填补材料提供了便利,提高了后期修复的效率。
附图说明
[0028] 图1是本申请实施例中的一种桥面修复定位方法的流程图
[0029] 图2是本申请实施例中的根据旋转角度信息和周向测距信息形成当前层轮廓信息的方法的流程图。
[0030] 图3是本申请实施例中的测距探头是否下落至最底端的判断方法的流程图。
[0031] 图4是本申请实施例中的将测距探头在初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动的方法的流程图。
[0032] 图5是本申请实施例中的对清理区域信息所对应的区域利用清理设备信息对清理特征信息进行清理的方法的流程图。
[0033] 图6是本申请实施例中的利用凿土设备对清理特征信息进行清理后于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割的方法的流程图。
[0034] 图7是本申请实施例中的切割设备沿钢筋走向信息从钢筋坐标信息处开始移动并贴合挤压钢筋的方法的流程图。
[0035] 图8是本申请实施例中的一种桥面修复定位方法的系统模块图。

具体实施方式

[0036] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图1‑8及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0037] 本申请实施例公开一种桥面修复定位方法。参照图1,一种桥面修复定位方法包括:步骤100:无人机沿预设的桥面轨道飞行并获取桥面图像信息。
[0038] 桥面轨道为无人机在桥面上进行扫描以确定凹坑区域的行驶轨道,为人为设定的行驶路线。桥面图像信息为无人机在沿桥面轨道飞行的过程中拍摄的桥面上方向桥面的方向上的图像的信息。
[0039] 步骤101:分析桥面图像信息以得到凹坑区域信息。
[0040] 凹坑区域信息为桥面上的凹坑的区域的信息。分析的方式为识别桥面内部的特征色彩为例,将所有属于桥面内部的特征色彩进行提取,然后综合之后得到凹坑区域信息。
[0041] 步骤102:于分析到凹坑区域信息时将无人机降低至桥面,将测距探头伸入凹坑中并按照预设的分辨距离信息依次下落,每次下落时均周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,在此过程中获取当前位置信息、下落深度信息、旋转角度信息和周向测距信息。
[0042] 分辨距离信息为能够区分的距离的信息,即肉眼能够看到的在移动该距离后无人机是移动过的距离的信息,此处为工作人员设定的数值,例如:1厘米。当前位置信息为无人机上的测距探头在桥面的水平方向上的位置的信息。下落深度信息为测距探头从桥面开始计算,下落到凹坑内的距离的信息。旋转角度信息为测距探头下落到下落深度信息时旋转的角度的信息。周向测距信息为测距探头下落到下落深度信息并旋转到旋转角度信息时测量到的距离的信息。
[0043] 此处一般能够影响桥梁上经过的车辆的凹坑一般具有一定的尺寸大小,故无人机上的一些小型设备能够进入凹坑内进行操作。
[0044] 步骤103:根据旋转角度信息和周向测距信息形成当前层轮廓信息。
[0045] 当前层轮廓信息为在下落深度信息处凹坑的横截面轮廓的信息。形成的方式为将每一个周向测距信息作为每个旋转角度信息所对应的角度上的点后,将所有的点以一条光滑的曲线连接起来形成。
[0046] 步骤104:根据当前层轮廓信息和下落深度信息形成凹坑三维形状信息。
[0047] 凹坑三维形状信息为将已经形成的当前层轮廓信息以三维建模的形式建立起来的形状的信息。此处凹坑三维形状信息为每个对应角度的轮廓线以直线的方式连接起来。此处是浅显的形成方式,除了对应的下落深度信息处的轮廓是正确的以外,其余区域可以不需要特别精确。
[0048] 步骤105:于测距探头下落至最底端时返回并基于预设的光滑曲面规则信息对凹坑三维形状信息进行修整以得到模拟三维形状信息。
[0049] 光滑曲面规则信息为光滑的曲面的规则的信息,以将每个对应角度的轮廓线上的点在水平面和竖直面上均是光滑的曲线为准。模拟三维形状信息为按照测量出来的轮廓线进行综合模拟后得到的三维形状的信息。
[0050] 步骤106:分析模拟三维形状信息以形成预计填坑材料量信息。
[0051] 预计填坑材料量信息为对模拟三维形状信息所对应的凹坑进行填充的材料的量的信息。此处一般为大于等于模拟三维形状信息所对应的容积的量,以避免预估量少而导致最终仍然坑坑洼洼的情况发生。
[0052] 步骤107:记录预计填坑材料量信息并形成预计填坑材料量信息和当前位置信息的映射关系,将该映射关系定义为凹坑图表信息。
[0053] 凹坑图表信息为凹坑的材料量和在桥面上的位置的映射关系的表格的信息。工作人员既可以通过当前位置信息查找预计填坑材料量信息,也可以通过预计填坑材料量信息查找对应的位置。
[0054] 步骤108:判断当前位置信息是否小于预设的桥面总长信息。
[0055] 桥面总长信息为桥面沿飞行轨道方向上的长度的信息。判断的目的是为了确定飞行是否结束。
[0056] 步骤1081:若是,则继续飞行并获取桥面图像信息,并继续形成凹坑图表信息。
[0057] 如果是,则说明还没有飞完,桥面上仍有部分区域还没有进行检查,需要继续飞行步骤1082:若否,则输出凹坑图表信息。
[0058] 如果不是,则说明此时检查完毕,可以将桥面的信息反馈给终端以供工作人员进行使用。
[0059] 参照图2,根据旋转角度信息和周向测距信息形成当前层轮廓信息的方法包括:步骤200:将当前位置信息所对应的当前层轮廓信息定义为初始轮廓信息。
[0060] 初始轮廓信息为从当前位置信息下落时,测距探头水平方向上还没有移动,仅仅在当前位置处转动时测量出来的距离信息形成的轮廓的信息。
[0061] 步骤201:将测距探头在初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动并周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,在此过程中获取边界坐标信息、边界旋转角度信息和边界周向测距信息。
[0062] 边界坐标信息为无人机上的测距探头绕着初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动时水平方向上的位置的信息。边界旋转角度信息为测距探头绕着初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上的某一个坐标点处旋转的角度的信息。边界周向测距信息为测距探头下落到下落深度信息并着初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上的某一个坐标点处旋转角度信息时测量到的距离的信息。
[0063] 步骤202:根据边界旋转角度信息和边界周向测距信息形成边界轮廓信息。
[0064] 边界轮廓信息为边界线上任意一个点测量出的横截面轮廓的信息。
[0065] 步骤203:根据边界坐标信息和当前位置信息对边界轮廓信息进行调整以确定相对轮廓信息。
[0066] 相对轮廓信息为将原始的轮廓信息所对应的坐标系为参考时边界轮廓信息相对的参考轮廓的信息。确定的方式为通过边界坐标信息和当前位置信息之间的位置关系从而将边界轮廓信息上的每一个点按照该位置关系进行转化,然后连起来得到。
[0067] 步骤204:判断相对轮廓信息和初始轮廓信息是否一致。
[0068] 判断的目的是为了确定是否有遮挡从而使得当测距探头移动到某一个位置后可以探测到遮挡后的区域内。
[0069] 步骤2041:若均一致,则将初始轮廓信息输出为当前层轮廓信息。
[0070] 如果一致,则说明没有遮挡,则可以直接将初始轮廓信息输出为当前层轮廓信息。
[0071] 步骤2042:若不一致,则将相对轮廓信息和初始轮廓信息进行叠加以得到叠加轮廓信息并更新为初始轮廓信息。
[0072] 叠加轮廓信息为将新扫描到的轮廓区域补充到初始轮廓信息中后的轮廓的信息。叠加的方式为两者之间计算并集。如果不一致,则说明此时有遮挡的区域,需要将遮挡区域增加至初始轮廓信息中进行补充。
[0073] 步骤205:再次将测距探头在初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动并周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,在此过程中获取边界坐标信息、边界旋转角度信息和边界周向测距信息直至叠加轮廓信息和初始轮廓信息一致时将叠加轮廓信息作为当前层轮廓信息。
[0074] 参照图3,还包括测距探头是否下落至最底端的判断方法,该方法包括:步骤300:获取测距探头上的竖直反馈力信息。
[0075] 竖直反馈力信息为测距探头向下移动时的受到的向上的阻力的信息。获取的方式可以为在测距探头上具有压力检测仪来进行获取。
[0076] 步骤301:于竖直反馈力信息大于0时定义当前层轮廓信息为底层轮廓信息。
[0077] 此处底层轮廓信息为初步定义的底层轮廓信息,仅仅是一个对照的作用,并不输出。
[0078] 步骤302:将测距探头在底层轮廓信息所对应的轮廓范围内进行移动并继续获取竖直反馈力信息和当前位置信息。
[0079] 步骤303:判断竖直反馈力信息是否始终大于0。
[0080] 判断的方式为每移动一点位置则向下按压一次,需要注意的是,在移动过程中测距探头刚好即将和底面接触,竖直反馈力为0,以防止在移动过程中因为竖直反馈力信息大于0而产生的摩擦力导致测距探头损坏的情况发生。
[0081] 步骤3031:若是,则输出底层轮廓信息。
[0082] 步骤3032:若否,则将竖直反馈力信息等于0时对应的当前位置信息定义为异常位置信息。
[0083] 此处有可能是因为边沿上有凸起而刚好测距探头移动的位置是凸起上时导致测距探头以为移动到了底部的情况。
[0084] 步骤304:于异常位置信息处继续下落同时继续将测距探头周向旋转测量坑壁和探头之间的距离,在此过程中更新凹坑三维形状信息和底层轮廓信息直至底层轮廓信息所对应的竖直反馈力信息始终等于0。
[0085] 参照图4,将测距探头在初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动的方法包括:步骤400:于首次下落分辨距离信息前定义开口处的下落深度信息为初始下落深度信息。
[0086] 步骤401:于首次下落分辨距离信息后根据初始下落深度信息确定相邻下落深度信息。
[0087] 步骤402:测距探头在相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动时获取水平阻力信息。
[0088] 水平阻力信息为沿相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动时前方水平方向上受到的阻力的信息。
[0089] 步骤403:判断水平阻力信息是否大于0。
[0090] 步骤4031:若不大于0,则继续移动直至获取到相对轮廓信息。
[0091] 如果不大于0,即等于0,则说明此时没有接触到障碍物,可以顺利沿着初始轮廓信息所对应的轮廓边界线进行移动步骤4032:若大于0,则获取第一阻力位置信息。
[0092] 第一阻力位置信息为接收到的水平阻力信息大于0 的位置的信息。
[0093] 步骤404:将测距探头在通过相对轮廓信息更新后的初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动直至水平阻力信息大于0或者叠加轮廓信息和初始轮廓信息一致。
[0094] 步骤405:于叠加轮廓信息和初始轮廓信息一致时将相邻下落深度信息更新为初始下落深度信息并重新确定相邻下落深度信息。
[0095] 步骤406:基于第一阻力位置信息、初始下落深度信息所对应的当前层轮廓信息、相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息和预设的能力距离信息确定清理区域信息。
[0096] 能力距离信息为无人机上对对应的障碍物进行清理时能够处理的单次的距离值的信息,此处以人为按照经验设定的距离值,设置能力距离信息的目的一方面为了减少处理过程,另一方面,是为了无人机上的处理设备单次工作量减少而减少负荷。清理区域信息为在能力距离信息的范围内进行清理的区域的信息。先通过初始下落深度信息所对应的当前层轮廓信息、相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息确定凸出的部分,其中,若初始下落深度信息所对应的当前层轮廓信息所对应的轮廓不存在完全包含相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息的情况,故清理区域信息为相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息所对应的轮廓比初始下落深度信息所对应的当前层轮廓信息所对应的轮廓相对来说多出来的区域,然后从第一阻力位置信息处向前切割能力距离信息,该距离内的区域。
[0097] 步骤407:基于清理区域信息确定对应的清理面图像信息。
[0098] 清理面图像信息为朝向清理区域信息进行拍摄的图像的信息。拍摄的位置为初始轮廓信息的正中心或者远离清理区域信息的位置,以能够覆盖清理区域的宽度为准。
[0099] 步骤408:基于清理面图像信息确定清理特征信息和清理设备信息。
[0100] 清理特征信息为需要清理的特征的信息。清理设备信息为对清理特征信息进行清理所需的设备的信息。确定的方式可以为通过特征的色彩比对的方式进行确定,然后根据清理特征信息从数据库中进行查找的方式确定清理设备信息。
[0101] 步骤409:对清理区域信息所对应的区域利用清理设备信息对清理特征信息进行清理。
[0102] 步骤410:于清理完毕后测距探头继续沿相邻下落深度信息所对应的初始轮廓信息所对应的轮廓边界线上进行移动直至水平阻力信息大于0或获取到相对轮廓信息。
[0103] 参照图5,对清理区域信息所对应的区域利用清理设备信息对清理特征信息进行清理的方法包括:步骤500:判断清理特征信息是否存在预设的钢筋特征信息。
[0104] 钢筋特征信息为钢筋的特征的信息,此处钢筋特征信息包含新的钢筋色彩,也包含生锈的钢筋色彩。
[0105] 步骤5001:若否,则根据底层轮廓信息和清理区域信息确定底层接收区域信息。
[0106] 底层接收区域信息为底层处能够接收清理特征信息所对应的物品的区域的信息。确定的方式为通过底层轮廓信息和清理区域信息进行重叠区域的确定来得到垂直下落的区域,另外为了防止飞溅的情况,故在垂直下落的区域外增加安全的距离得到最终的底层接收区域信息。
[0107] 若否,则说明此处不存在钢筋,则只需要对混凝土进行去除即可。
[0108] 步骤5002:若是,则根据钢筋特征信息、清理面图像信息和清理区域信息确定钢筋坐标信息。
[0109] 钢筋坐标信息为钢筋在清理区域信息上需要切割处的坐标的信息,此处以和初始轮廓信息相交的点为坐标点,即在该点上进行切割,可以将整段的钢筋切下。确定的方式为清理面图像信息可以确定钢筋在三维空间内伸出混凝土的位置,然后根据钢筋是否呈现为一个圆形还是一个长条形来确定钢筋的摆放方式是竖直还是水平,最后根据在以往数据库中存储的钢筋走向匹配确定整段钢筋的位置,最终确定在清理区域信息处的坐标。
[0110] 如果是,则说明还需要对钢筋进行切割处理。
[0111] 步骤501:将收集斗下落至底层接收区域信息后直接利用凿土设备对清理特征信息进行清理。
[0112] 步骤502:利用凿土设备对清理特征信息进行清理后于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割。
[0113] 参照图6,利用凿土设备对清理特征信息进行清理后于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割的方法包括:步骤600:基于钢筋坐标信息和清理面图像信息确定钢筋走向信息。
[0114] 钢筋走向信息为钢筋的走向信息,确定的方式和步骤5002的步骤一致步骤601:判断钢筋走向信息是否为预设的竖直走向信息。
[0115] 竖直走向信息为钢筋呈竖直摆放的走向的信息。
[0116] 步骤6011:若是,则于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割。
[0117] 如果是,则说明钢筋呈竖直摆放,而竖直摆放中,上端必然是露天的,即使存在混凝土,也会被清理,故只需要在钢筋的最下端,即钢筋坐标信息处进行切割即可。
[0118] 步骤6012:若否,则根据钢筋走向信息和当前层轮廓信息确定对面钢筋坐标信息。
[0119] 如果不是,则说明此时是水平走向的钢筋,而水平的钢筋则有两种存在的方式,一种一端连在混凝土里,另外一端裸露于空气中,而另外一种是两端均连在混凝土里。而第二种情况容易导致在这一端进行切割不足以将整根钢筋切断而掉落,反而仍然在原始的位置上停留,测距探头仍然无法沿着初始轮廓信息所对应的轮廓线移动。
[0120] 步骤602:切割设备沿钢筋走向信息从钢筋坐标信息处开始移动并贴合挤压钢筋,获取移动位置信息和抵接力信息。
[0121] 移动位置信息为测距探头从钢筋坐标信息处贴合钢筋开始移动的距离信息。抵接力信息为测距探头上的测量杆在移动过程中抵接于钢筋上接收到的反馈力的信息。
[0122] 步骤603:判断抵接力信息是否大于0。
[0123] 步骤6031:若小于0,则停止移动并于钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割。
[0124] 如果存在小于0,则说明此时钢筋中间是断开的,则从钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割即可将整段钢筋切断。
[0125] 步骤6032:若大于0,则判断移动位置信息是否等于对面钢筋坐标信息。
[0126] 步骤6041:若等于对面钢筋坐标信息,则停止移动并于钢筋坐标信息处和对面钢筋坐标信息处利用切割设备对钢筋坐标信息处和对面钢筋坐标信息处的钢筋特征信息进行切割。
[0127] 如果在到达对面的过程中始终大于0,则说明此时钢筋是整根且未断的,则需要在钢筋坐标信息处和对面钢筋坐标信息处两个位置进行切割。
[0128] 步骤6042:若不等于对面钢筋坐标信息,则继续移动直至抵接力等于0或者移动位置信息等于对面钢筋坐标信息。
[0129] 参照图7,切割设备沿钢筋走向信息从钢筋坐标信息处开始移动并贴合挤压钢筋的方法包括:步骤700:获取沿钢筋走向信息所对应的方向上的走向阻力信息。
[0130] 走向阻力信息为沿着走向阻力信息的阻力的信息,此处包含了因为抵接于钢筋上时而产生的摩擦力。
[0131] 步骤701:根据抵接力信息和预设的钢筋摩擦系数信息计算出摩擦阻力信息。
[0132] 钢筋摩擦系数信息为切割设备在钢筋上滑动产生的抵接力转化为滑动摩擦力的系数的信息。由本领域工作人员根据实际测量后计算得到。摩擦阻力信息为切割设备沿钢筋走向信息从钢筋坐标信息处开始移动因为抵接于钢筋上时产生的滑动摩擦力。
[0133] 步骤702:判断走向阻力信息是否等于摩擦阻力信息。
[0134] 判断的目的是为了确定是否受到其它阻力。
[0135] 步骤7021:若等于,则切割设备继续前进。
[0136] 步骤7022:若大于,则获取第二阻力位置信息。
[0137] 第二阻力位置信息为切割设备沿钢筋走向信息从钢筋坐标信息处开始移动的过程中受到其它阻力的位置的信息。获取的方式为走向阻力信息减去摩擦阻力信息。
[0138] 步骤703:判断第二阻力位置信息是否和预设的钢筋搭接位置信息匹配。
[0139] 钢筋搭接位置信息为两个钢筋形成十字后互相搭接的位置的信息。为人为在钢筋安装后输入到系统的情况。判断的目的是为了确定是否接触到了同一个面上的交错的钢筋。
[0140] 步骤7031:若不匹配,则利用凿土设备对第二阻力位置信息进行清理。
[0141] 如果不匹配,则说明此处可能是因为混凝土没有从钢筋上去除干净而仍然粘在钢筋上的情况,故需要对第二阻力位置信息进行清理。
[0142] 步骤7032:若匹配,则根据预设的绑扎数据库中所对应的绑扎绳位置信息和第二阻力位置信息进行匹配分析以确定第二阻力位置信息所对应的绑扎绳位置,以该绑扎绳位置定义为预切割位置信息。
[0143] 预切割位置信息为将钢筋坐标信息所对应的钢筋和在第二阻力位置信息上交错的钢筋进行固定的綁扎绳进行切割的位置的信息。数据库中存储有绑扎绳位置信息和第二阻力位置信息的映射关系,由本领域工作人员根据实际图纸设计的位置进行记录得到。当系统接收到对应的第二阻力位置信息时,自动从数据库中查找到对应的绑扎绳位置,以预切割位置信息进行输出。
[0144] 步骤704:切割设备在预切割位置信息处进行切割,然后继续前进。
[0145] 切割设备在预切割位置信息处进行切割,使得两个钢筋脱离,然后从另一侧进行移动。
[0146] 基于同一发明构思,本发明实施例提供一种桥面修复定位系统。
[0147] 参照图8,一种桥面修复定位系统,包括:获取模块,用于获取桥面图像信息、边界坐标信息、边界旋转角度信息、边界周向测距信息、竖直反馈力信息、水平阻力信息、第一阻力位置信息、移动位置信息、抵接力信息和走向阻力信息;
存储器,用于存储一种桥面修复定位方法的控制方法的程序;
处理器,存储器中的程序能够被处理器加载执行且实现一种桥面修复定位方法的控制方法。
[0148] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0149] 本发明实施例提供计算机可读存储介质,存储有能够被处理器加载并执行一种桥面修复定位方法的计算机程序。
[0150] 计算机存储介质例如包括:U盘、移动硬盘只读存储器(Read‑OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0151] 基于同一发明构思,本发明实施例提供智能终端,包括存储器和处理器,存储器上存储有能够被处理器加载并执行一种桥面修复定位方法的计算机程序。
[0152] 以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或者具有类似目的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
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