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申请/专利权人：中国海洋大学

摘要：本申请涉及机器人检测领域，特别是涉及一种建筑物病害检测四足机器人及检测方法，其中，该四足机器人包括：躯干部、多轴机械腿、机械臂及控制部，设置于所述躯干部内部，电性连接所述多轴机械腿、所述机械臂、及一传感器模块、一远程终端，所述传感器模块设置于所述躯干部内部，进一步包括：激光雷达相机、探地雷达、深度相机，所述控制部部署有病害检测模型，传感器模型采集数据发送至控制部进行计算及病害检测，检测输出表观病害掩码图像及内部病害掩码图像，其对应的病害矢量信息可映射至建筑物的三维场景模型中，形成病害可视化数据。通过本申请同时实现对表观病害和内部病害的全天候自动化巡查，提高检测精度及检测效率。

主权项：1.一种建筑物病害检测四足机器人，其特征在于，包括：躯干部，所述躯干部底部安装有载重块；多轴机械腿，设置于躯干部两侧；机械臂，设置于躯干部上，所述机械臂一端经可旋转云台固定连接至所述躯干部顶部，另一端可旋转连接传感器安装台；控制部，设置于所述躯干部内部，电性连接所述多轴机械腿、所述机械臂及一传感器模块、一远程终端，所述控制部部署有病害检测模型，所述病害检测模型是基于病害样本数据集训练得到，所述病害样本数据集中包括表观病害样本数据及内部病害样本数据；其中，所述传感器模块进一步包括：激光雷达相机，设置于所述躯干部的头部，所述激光雷达相机电性连接所述控制部；探地雷达，固定安装于所述传感器安装台，所述探地雷达配置为与建筑物结构表面贴合形成地耦合系统对结构内部进行无损检测；深度相机，固定安装于所述传感器安装台并设于所述探地雷达上方，当深度相机捕获深度信息为最小深度距离时，控制探地雷达紧贴结构表面形成地耦合系统；所述控制部接收所述远程终端的巡检指令，根据所述巡检指令控制所述多轴机械腿、所述机械臂及传感器模块执行检测任务，多轴机械腿移动过程中，通过深度相机采集视野范围内的表观结构图像并发送至病害检测模型进行初步检测，当检测到存在病害时，控制所述多轴机械腿移动至病害位置后，通过控制机械臂、旋转云台及深度相机采集病害位置的表观结构图像并发送至病害检测模型进行具体检测，采集完成后控制所述多轴机械腿移动返回巡检路线继续移动；通过探地雷达探测捕获雷达剖面图并发送至病害检测模型进行初步检测，当检测到存在病害时，控制所述多轴机械腿移动至病害位置后，通过控制机械臂将探测雷达贴合于病害位置处采集雷达剖面图，并发送至病害检测模型进行具体检测，采集完成后控制所述多轴机械腿移动返回所述巡检路线继续移动；所述病害检测模型用于输出表观病害掩码图像及内部病害掩码图像，以所述表观病害掩码图像及内部病害掩码图像的掩码图下边缘和左边缘建立坐标系，以像素点为单位，坐标系中的像素点记为，对表观病害掩码图像及内部掩码图像分别经连通区域提取、骨架提取操作得到表观病害掩码骨架及内部病害掩码骨架，基于表观病害掩码骨架的像素点计算表观病害的病害长度、病害宽度及病害面积，并对像素对应的实际距离进行转换，得到表观病害实际距离，基于内部病害掩码骨架的像素点计算内部病害的病害长度，并对像素对应的实际距离进行转换，得到内部病害实际距离，其中，表观病害的病害长度通过提取表观病害掩码骨架中心像素点的数量并统计其中黑色像素的数量得到，具体通过如下计算模型计算得到： ；表观病害的病害宽度通过选定一表观病害掩码骨架像素点，确定该像素点与病害轮廓上提取骨架时对应的像素点，基于像素点、像素点计算对应的病害宽度，循环遍历表观病害掩码骨架计算得到所有像素点对应的病害宽度，根据所有像素点对应的病害宽度计算得到最大像素宽度、最小像素宽度以及平均像素宽度，通过如下计算模型计算得到： ；表观病害的病害面积通过遍历并统计表观病害掩码骨架中黑色像素占全部像素的比例计算得到；像素距离转换通过像素距离乘以每个像素对应的实际距离得到病害实际距离，表观病害单位像素实际对应距离，其中表示像元尺寸；表示镜头焦距；表示深度相机镜头与拍摄物体的真实距离；内部病害的病害长度通过计算内部病害掩码骨架沿两端像素点的轴向像素距离得到，表示为：，内部病害单位像素实际对应距离，其中表示探地雷达GPR实际覆盖检测宽度，表示探地雷达GPR覆盖范围横向像素数目。

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