长沙项目总结 1 – 硬件系统

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简介我们的桥梁裂缝检测车以及上面的传感器。

首先,BriX 桥梁检测机器人项目的主要目标是实现对桥梁裂缝的自动识别和提取。

现阶段,桥梁裂缝的识别,主要靠人工(就是人跑到桥底用眼睛看,用尺子量),主要问题是: 1)效率低;2)不稳定(人的主观性对检测结果有干扰)。图 1 是一些改进方案,但他们都或多或少存在适用性差、效率低、设计得过于复杂等问题。

图 1

图 1

左下角的方案来自韩国汉阳大学,采用的是桥梁检测车。早期的桥梁检测车设计粗糙(往往只是在普通货车上加一个支架),还是依赖人工,如图 2。

图 2. 第一代桥梁检测车

图 2. 第一代桥梁检测车

这突然让我想到了农业自动化水平高到令人叹为观止的德国,的……芒果收割机:

Lemon Harvesting Machine

Lemon Harvesting Machine

哈哈哈哈。这“吊篮式”真是太逗啦。不过桥梁检测车是相对简单、经济、可行的解决方案,我们的系统走的也是这条路。这是工作示意图:

首先,检测车走到桥面上,然后伸出机械臂,把传感器放到桥底合适的位置,然后用前进后退,对桥底进行检测分析。下面两张图是我们实际效果。

图 3. 展臂:把传感器放到合适的位置

图 3. 展臂:把传感器放到合适的位置

图 4. 行走:用传感器采集桥底影像数据

图 4. 行走:用传感器采集桥底影像数据

下面是驾驶室的控制台。

图 5. 哈哈,我看到了我的 Poker II 键盘

图 5. 哈哈,我看到了我的 Poker II 键盘

可以看到控制台上有两台电脑,一台高性能计算机、一台工控机,可以对车辆和传感器进行监控和调度。

高性能计算机主要特征是性能强劲,它有 2 个 CPU:英特尔至强处理器 E5-2680 v2 (10核 2.8GHz Turbo, 25 MB),内存高达 128GB(8x16GB),主要用来对采集的传感器数据(尤其是相机影像数据)进行在线处理。工控机的主要特征是插孔多,能够连接多种传感器。

检测车的机械臂末端,以及车体周围,含多种传感器(如图 6、7):

图 6

图 6

图 7

图 7

项目初期,我们在长沙蓝色工业园的厂房内搭建了一个模拟的桥底,用于测试。如图 8、9、10。

图 8. 工场内景

图 8. 工场内景

图 9. 测试用的假桥

图 9. 测试用的假桥

图 10. 装备了传感器的测试平台

图 10. 装备了传感器的测试平台


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