CCD和二维激光扫描仪在管道检测系统设计中应用.pdf

机械设计与制造 第 1期 18 Machinery Design Manufacture 2014年 1月 CCD与二维激光扫描仪在管道检测系统设计中的应用 李 静，徐 川，祝 俊 (华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州 510640) 摘 要：管道运输在现代工业的能量传输中具有重要的作用，但其工作条件恶劣，且不易检测维护，而国内对外在在后续 真正实现管道缺陷检测功能方面的研究尚有所欠缺。针对以上问题，设计制作了一种双电机独立全驱动轮式管内移动机 器人，适合于600mm管径的排水管道，装载CCD摄像头以及二维激光扫描仪，CCD能直观的找 出管道的缺陷，将激 光扫描仪扫描到的数据运用ICP算法进行后续处理，实现管内裂痕和变形等缺陷大小的定量检测，并得到了很好的实验 结果。 关键词：管内移动机器人；CCD；二维激光扫描仪；缺陷检测 中图分类号：TH16；TP731 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2014)01—0018—03 TheApplicationofCCDandTwo-dimensionalLaserScannerin theDesignofPipelineInspectionSystem LIJing，XUChuan，ZHUJun (SchoolofMechanical＆AutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，GuangdongGuangzhou510640， China) Abstract：P／pelinetransportplays帆 importantroleinthemodernindustrialenergytransmission．butitsworkingconditionis verybad，besidesthatithadtodothemaintenanceanddetection．Sincetheresearchonrealizationthepipelinedefectdetection sistilllacking．Adual-motorindependentdrivewheeledmobilepiperobotsidesigned．Itsisuitableforpipeswhosediarnetersi greaterthna600am,hloadsaCCDcamera．aswell∞atwo-dimensoinallaserscnaner．TheCCDcnafinddefectsofapipeline． ItCna useICPalgorithmtoprocessdatasentfromthescanner,Theflawssuchascrack，coatingdamage，canbeinspected qunatitativelyandtheexperimenthas口goodmsultwhichindicatesthedetectingsystemsieffective． KeyWords：PipeMobileRobot；CCD；2D_LaserScanner；PipelineInspe ction 1引言 陷检测系统日。管道机器人采用双电机独立全驱动方式，其装载的 CCD视频系统由CCD摄像头、PCI数据采集卡和PC机组成，基于 20世纪70年代以来，石油、化工、天然气及核工业等产业迅 速发展，各种管道作为传输能量最为经济有效的设施而得到了广 激光扫描仪的三维重建系统由激光扫描仪，驱动电机等组成。采集 泛地应用。但是由于腐蚀、重压等原因，管道会出现裂纹、泄漏等 的图像以及点云数据存储在Pc机的硬盘上，采用数字处理技术 故障，从而引发各