一种航空检测机器人的制作方法

本实用新型涉及一种航空检测机器人，主要用于对飞机起飞前和着陆后进行常规绕机表面扫描，并且能够进行蒙皮下缺陷检测，实时、快速、准确地找出缺陷位置。

背景技术：

绕机检测是对飞机起飞前和着陆后进行常规绕机表面扫描，目的是为了检查飞机是否有雷击、外来物撞击、静电烧蚀、震动等导致的掉漆、划痕、磕伤、裂纹、烧蚀、漏油、螺丝松落等表面缺陷，检测部位包括机头部分、前部机身、后部机身、下部中间机身、前起落架、主起落架、机翼、发动机、机尾等部位。目前绕机检测方法主要是人工目测，人工目测的结果取决于检测人员的专业水平且易造成误检和漏检现象，误检存在两种情况：一是将本无缺陷的部位判断成有缺陷，二是将有缺陷部位判断成无缺陷，这将会导致飞机延误和不必要的检修，造成经济损失，或者是影响飞行安全；漏检也会严重影响飞行安全，甚至导致飞机飞行事故。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种航空检测机器人，解决人工目测对检测人员专业水平要求高，并出现误检和漏检现象，易造成飞机飞行安全问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种航空检测机器人，包括检测云台、多个激励源、服务器、智能底盘和无线传输控制装置；多个所述激励源设于所述检测云台上的两侧；所述检测云台和所述智能底盘均通过无线传输控制装置与所述服务器无线连接；所述检测云台包括光学摄像头和红外热像仪，所述光学摄像头通过无线传输控制装置将检测点的光学数据流发送到服务器；所述红外热像仪通过无线传输控制装置将检测点的红外数据流发送到服务器。

本实用新型有益的效果是：采用智能检测，服务器控制检测云台并通过无线传输控制装置得到光学摄像头获取视频图像的光学数据流和红外热像仪获取视频图像的红外数据流；服务器通过对光学数据流的分析可对可疑表面缺陷进行定位标记和分类；服务器通过对红外数据流的分析能够对飞机表面产生缺陷的部位做深度检测，即检测飞机蒙皮下面的损伤情况并确认是否有皮下缺陷或损伤，利用红外技术还可以快速准确地找出缺陷的位置；减少人工目测导致的人为因素影响；且可实现大面积实时检测，成像清晰准确；另本实用新型采用无线传输方式，减少线路布置问题，且各部件之间可紧凑布置，有效缩小航空检测机器人的体积。

进一步：所述激励源的数量为两个，两个所述激励源对称设于所述检测云台上的两侧。

进一步：所述激励源为照明灯、闪光灯、激光、热风机、制冷机或干冰喷枪。

上述进两步方案的有益效果是：激励源可为检测云台中的红外热像仪提供热激励或冷激励。采用两个激励源，可提高红外热像仪采集到视频图像的红外数据流的有效性和检测的准确度，实现对飞机表面缺陷的准确检测。

进一步：所述检测云台上方设有支撑架；所述支撑架的两端向外延伸形成延伸臂，两个所述激励源分别设于所述支撑架的两个延伸臂上。

上述进一步方案的有益效果是：通过支撑架连接检测云台与激励源，使激励源相对检测云台的位置可以根据检测情况进行手动和无线调节，提高红外热像仪采集到视频图像的红外数据流的有效性和检测的准确度，实现对飞机表面缺陷的准确检测。

进一步：所述智能底盘底部设有多个车轮。

上述进一步方案的有益效果是：便于航空检测机器人绕机运动，进行飞机表面缺陷检测。

进一步：还包括升降装置，所述升降装置的一端与所述智能底盘或电池管理装置连接，另一端与所述检测云台连接，所述升降装置还通过无线传输控制装置与所述服务器无线连接。

上述进一步方案的有益效果是：服务器可通过检测点高度的不同对升降装置进行上升或下降调节，使光学摄像头和红外热像仪到达检测点处检测飞机表面是否有缺陷存在，获得大视角和不同场景的视频图像。

进一步：还包括电池管理装置，所述电池管理装置包括多个电池单元；所述检测云台、激励源、服务器、智能底盘、升降装置和无线传输控制装置均与所述电池管理装置连接。

上述进一步方案的有益效果是：电池管理装置可直接为航空检测机器人提供电源，无需外接电源，即插即用，方便可靠。

进一步：还包括报警装置，所述报警装置通过无线传输控制装置与所述服务器无线连接。

上述进一步方案的有益效果是：服务器可实时观测检测云台的数据流，利用图像识别和人工智能对表面缺陷进行定位标记和分类，当确认为表面缺陷时触发报警装置进行报警。服务器对机器人上智能底盘、电池管理装置、升降装置、检测云台出现异常情况时实时报警。

进一步：所述服务器为计算机，所述计算机设于所述智能底盘或电池管理装置上。

上述进一步方案的有益效果是：所述计算机内装有绕机系统，可通过无线传输控制装置控制智能底盘沿着计算机规划的路线图进行行走。所述计算机还通过无线传输控制装置控制检测云台的水平和俯仰两轴运动，进一步控制光学摄像头和红外热像仪的水平和俯仰两轴运动，所述计算机还通过无线传输控制装置控制升降装置进行上升或下降，获取大视角和不同场景的视频图像。

附图说明

图1为本实用新型航空检测机器人结构的主视图；

图2为本实用新型航空检测机器人结构的左视图；

图3为本实用新型航空检测机器人结构的俯视图；

图4为本实用新型航空检测机器人中的无线传输控制装置的结构图；

图1至图4中：1为检测云台，2为激励源，3为服务器，4为智能底盘，5为电池管理装置，6为升降装置，7为无线传输控制装置，8为报警装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图4所示，一种航空检测机器人包括检测云台1、多个激励源2、服务器3、智能底盘4和无线传输控制装置7；多个所述激励源2设于所述检测云台1上的两侧；所述检测云台1和所述智能底盘4均通过无线传输控制装置7与所述服务器3连接；所述检测云台1包括光学摄像头和红外热像仪，所述光学摄像头通过无线传输控制装置7将检测点的光学数据流发送到服务器3；所述红外热像仪通过无线传输控制装置7将检测点的红外数据流发送到服务器3。所述无线传输控制装置7可优选为设于所述升降装置6内，使航空检测机器人的结构更加紧凑。

所述服务器3可通过无线传输控制装置7控制检测云台1的水平和俯仰两轴运动，进一步控制光学摄像头和红外热像仪的水平和俯仰两轴运动，获得大视角和不同场景的视频图像使服务器3高效获取红外与光学数据流。采用智能检测，服务器3通过无线传输控制装置7得到高分辨率的光学摄像头获取视频图像的光学数据流，采用高分辨率的光学摄像头和光学视频检测技术，服务器3可实现对飞机表面缺陷进行快速检测，并对可疑的表面缺陷进行定位标记和分类；服务器3通过无线传输控制装置7还可得到红外热像仪获取视频图像的红外数据流；采用高敏感度的红外热成像仪和时序热成像技术，服务器3能够对飞机表面产生缺陷的部位做深度检测，即检测飞机蒙皮下面的损伤情况并确认是否有皮下缺陷或损伤，利用红外技术还可以快速准确地找出缺陷的位置；减少人工目测导致的人为因素影响；且可实现大面积实时检测，成像清晰准确。

如图1至图3所示，所述激励源2的数量为两个，两个所述激励源2对称设于所述检测云台1上的两端。激励源2可为检测云台1中的红外热像仪提供热激励或冷激励。采用两个激励源，可提高红外热像仪采集到视频图像的红外数据流的有效性和检测的准确度，实现对飞机表面缺陷的准确检测；所述激励源2的数量还可以选为3个、4个、5个等；所述激励源2为照明灯、闪光灯、激光、热风机、制冷机或干冰喷枪。

如图1和图2所示，所述检测云台1上方设有支撑架11；所述支撑架11的两端向外延伸形成延伸臂111，两个所述激励源2分别设于所述支撑架11的两个延伸臂111上。所述支撑架11在与所述检测云台1连接位置设有条形的通孔112，所述激励源2相对所述检测云台1的位置可根据检测情况对支撑架11进行手动调节，所述支撑架11的位置调节好后可通过卡设于通孔112内的螺钉进行固定；所述激励源2固定在所述检测云台1上，还可以根据检测情况随着检测云台1进行无线调节，提高红外热像仪采集到视频图像的红外数据流的有效性和检测的准确度，实现对飞机表面缺陷的准确检测。

所述服务器3为一装有绕机检测系统的计算机，所述计算机具有存储计算显示等功能，包括桌面电脑和平板电脑以及工业用电脑。所述计算机设于所述智能底盘4或电池管理装置5上。所述服务器3可根据绕机检测的路线图和检测点实现可编程控制的路线图和检测点的规划，所述智能底盘4通过无线传输控制装置7与所述服务器3连接，使所述智能底盘4沿着所述路线图和检测点进行前进后退及转向，智能行走到检测点处并进行缺陷检测任务，另本实用新型可利用视频识别和超声波检测被测物体，并进行自动避障，以防对飞机造成损伤。

如图1和图2所示，所述智能底盘4底部设有多个车轮41；便于航空检测机器人绕机运动进行缺陷检测。所述车轮41优选为四个，四个所述车轮41可选为由设置在智能底盘4的四个角上的四个固定轮组成。

如图1和图2所示，所述航空检测机器人还包括升降装置6，所述升降装置6的一端与所述智能底盘4或电池管理装置5连接，另一端与所述检测云台1连接，所述升降装置6还通过无线传输控制装置7与所述服务器3连接。所述升降装置6为升降柱、升降架或升降杆；所述升降装置6包括升降机构、动力传动装置和控制箱；所述升降机构的一端与所述智能底盘4或电池管理装置5连接，另一端与所述检测云台1连接，所述升降机构还与所述动力传动装置连接；所述动力传动装置与所述控制箱连接；所述控制箱通过无线传输与控制装置7与所述服务器3连接；在使用时，所述服务器3根据检测点高度的不同将控制信号通过无线传输与控制装置7发送给控制箱；控制箱接收到信号后进一步的控制动力传动装置，动力传动装置进一步控制升降机构上升或下降，使光学摄像头和红外热像仪能够到达检测点处检测飞机表面是否有缺陷存在。

如图1和图2所示，所述航空检测机器人还包括电池管理装置5，所述电池管理装置5包括多个电池单元组成，所述电池管理装置5设于所述智能底盘4上，所述检测云台1、激励源2、服务器3、智能底盘4、升降装置6和无线传输控制装置7均与所述电池管理装置5连接，电池管理装置5直接为航空检测机器人提供电源，无需外接电源，即插即用，方便可靠；所述电池管理装置5内部电压、电流和温度等参数均可显示在服务器3的显示屏上。

如图2所示，所述航空检测机器人还包括报警装置8，所述报警装置8通过无线传输控制装置7与所述服务器3连接。所述报警装置8与所述智能底盘4连接。服务器3可实时观测检测云台1内的光学和红外数据流，利用图像识别和人工智能对表面缺陷进行定位标记和分类，当确认为表面缺陷时触发报警装置8进行报警。服务器3对机器人上智能底盘4、电池管理装置5、升降装置6、检测云台1出现异常情况时实时报警。

本实用新型的具体操作流程为：首先服务器3对绕机检测路线图和检测点进行规划，然后通过无线传输控制装置7控制智能底盘4使航空检测机器人智能行走到检测点处，之后服务器3根据检测点的位置通过无线传输控制装置7控制升降装置6的上升与下降和检测云台1的水平和俯仰两轴运动，使光学摄像头和红外热像仪获得大视角和不同场景的视频图像；之后服务器3对获取视频图像的光学数据流和红外数据流进行分析，并对飞机表面的可疑缺陷进行标定和分类，进一步确认是否有皮下缺陷或损伤，并利用红外技术快速准确地找出缺陷的位置。

本实用新型根据绕机检测的路线图和检测点，服务器3可实现可编程控制的路线图和检测点的规划。绕机检测的每一个检测点可以由视频图像识别技术和人工智能来确认，检测方法高度智能化，且采用视频驱动方式，利用视频识别被测物体和检测点，依据被检测点是否被搜索到来确定机器人的运动和搜索；采用视频定位方式，利用视频对识别到的检测物体和检测点做定位并标注坐标系统；采用视频检测方式，利用被测物体和检测点的坐标系统开始做缺陷检测。利用视频检测、人工智能和红外热成像技术实现高度智能化绕机检测，代替人工目测，提高飞机飞行安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。