智能視頻橋梁檢測車探測機(jī)構(gòu)軌跡規(guī)劃的研究.pdf

1、橋梁作為交通運(yùn)輸重要樞紐有著不可替代的作用。因此，橋梁健康診斷技術(shù)已成為重要的研究領(lǐng)域。由于大多數(shù)橋梁的缺陷主要產(chǎn)生在橋梁底部，傳統(tǒng)的橋梁底面缺陷檢測方式是通過大型橋梁檢測車機(jī)械臂將檢測人員輸送到橋梁底部進(jìn)行人工檢測，這檢測方法存在著很多缺點(diǎn)，例如：檢測質(zhì)量、檢測效率都難以保證。本文提出開發(fā)小型無載人智能視頻橋梁檢測車，配以視頻跟蹤和圖像檢測手段對人員不易到達(dá)的橋梁底部進(jìn)行自動(dòng)檢測。有望解決傳統(tǒng)檢測方式的缺點(diǎn)。 本文設(shè)計(jì)了智能視

2、頻橋梁檢測車的總體方案和四自由度探測機(jī)構(gòu)的方案，由于四自由度探測機(jī)構(gòu)的性能對橋梁檢測的質(zhì)量起著決定性的作用，因此，對四自由度探測機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行規(guī)劃是本文的研究重點(diǎn)。圍繞四自由度探測機(jī)構(gòu)的軌跡規(guī)劃做了幾方面的工作，其具體內(nèi)容和結(jié)果如下： 分析橋梁底面缺陷檢測的基本要求(探測機(jī)構(gòu)能夠安全地通過斜拉鎖到達(dá)橋梁底部并且保證探測機(jī)構(gòu)能夠最大限度地檢測到橋梁底面每個(gè)地方)，提出智能視頻橋梁檢測車的總體方案，并且對四自由度探測機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3、 根據(jù)機(jī)器人理論和運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)，建立四自由度探測機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并針對該模型建立了其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求得逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解。 根據(jù)探測機(jī)構(gòu)視頻頭的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)(視頻頭與被檢測面保持一定的檢測距離并且始終垂直于被檢測面)和結(jié)合機(jī)器人軌跡規(guī)劃的方法，選用三次B樣條進(jìn)行軌跡規(guī)劃，最后通過仿真分析驗(yàn)證其結(jié)果的符合探測機(jī)構(gòu)的檢測要求。 為了保證探測機(jī)構(gòu)視頻頭的檢測質(zhì)量，對探測機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析和建模，并使用Matlab的Simulin