爬行检测设备、爬行控制方法及电子设备与流程

1.本发明涉及爬壁机器人技术领域，具体而言，涉及一种爬行检测设备、爬行控制方法及电子设备。


背景技术：

2.民航飞机在飞行一定的时间和距离之后，需要检查飞机蒙皮表观损伤，如撞击凹坑、雷击点、裂纹、划痕、腐蚀等。在蒙皮表观损伤检查时，需要对飞机背部、机翼、尾翼等所有部位进行全面覆盖检测，风机上许多部位为不同曲率半径的柱面构造，因此，检查风险高，工作难度大。
3.目前多采用爬壁机器人对飞机各部位进行检查。但爬壁机器人在壁面上爬行转向时，爬壁机器人整体会发生偏转，使得爬壁机器人无法与壁面贴合，存在爬壁机器人掉落的风险。


技术实现要素：

4.基于上述研究，本发明提供一种爬行检测设备、爬行控制方法及电子设备，通过控制爬行检测设备的多个舵轮进行转向，以调整爬行检测设备的爬行方向，避免爬行检测设备整体发生偏转，保证爬行检测设备的底盘与壁面一直处于贴合，有效防止爬行检测设备从壁面上掉落，大大提高了检测安全性。
5.本发明的实施例可以通过以下方面实现：
6.第一方面，本发明实施例提供一种爬行检测设备，其特征在于，用于对不同曲率半径的壁面进行表观损伤检测，爬行检测设备包括：
7.底盘，底盘包括至少三个并排布置的底板，相邻两个底板之间转动连接，以使底盘适配不同曲率半径的壁面；底板包括第一安装部和第二安装部，第一安装部和第二安装部分别临近底板两个相对的非连接的边缘；
8.至少两个舵轮，至少两个舵轮分别安装于不同的底板的第一安装部和第二安装部。
9.第二方面，本发明实施例提供一种爬行控制方法，应用于前述的爬行检测设备，爬行检测设备用于对不同曲率半径的壁面进行表观损伤检测，爬行控制方法包括：
10.确定待测壁面的待检区域；
11.控制设置于爬行检测设备的多个舵轮在待检区域中进行爬行，并在到达待检区域中每个预设的转向点时，控制多个舵轮转向，以使爬行检测设备在保持初始姿态下，调整爬行检测设备的爬行方向。
12.本发明实施例所提供的一种爬行检测设备、爬行控制方法及电子设备，该爬行检测设备包括底盘以及至少两个舵轮，而底盘包括至少三个并排布置的底板，且相邻两个底板之间转动连接，以使底盘适配不同曲率半径的壁面。底板包括第一安装部和第二安装部，第一安装部和第二安装部分别临近底板两个相对的非连接的边缘，通过将至少两个舵轮分
别安装于不同的底板的第一安装部和第二安装部，如此，当爬行检测设备在不同曲率半径的壁面上转向时，通过控制多个舵轮转向，可以保证爬行检测设备初始位姿不变，进而在调整爬行检测设备的爬行方向时，可使爬行检测设备的底盘与壁面一直处于贴合，有效防止爬行检测设备从壁面上掉落，大大提高了检测安全性。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本发明实施例所提供的爬行检测设备在壁面上进行爬行检测的实际场景示意图。
15.图2为本发明实施例所提供的爬行检测设备的示意图。
16.图3为本发明实施例所提供的底板上安装部的示意图。
17.图4为本发明实施例所提供的密封裙边在底板上围绕的一种示意图。
18.图5为本发明实施例所提供的密封裙边在底板上围绕的另一种示意图。
19.图6为本发明实施例所提供的爬行控制方法的一种流程图。
20.图7为本发明实施例所提供的爬行检测设备的爬行示意图。
21.图8为本发明实施例所提供的电子设备的一种结构示意图。
22.图标：1-底板，2-舵轮，3-非连接的边缘，4-连接的边缘，5-爬行检测设备，6-第一安装部，7-第二安装部，8-密封裙边，9-检测组件，100-电子设备；10-爬行控制装置；20-存储器；30-处理器；40-通信单元。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
26.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.民航飞机在飞行一定的时间和距离之后，需要检查飞机蒙皮表观损伤，如撞击凹坑、雷击点、裂纹、划痕、腐蚀等。在蒙皮表观损伤检查时，需要对飞机背部、机翼、尾翼等所有部位进行全面覆盖检测，风机上许多部位为不同曲率半径的柱面构造，因此，检查风险高，工作难度大。目前多采用爬壁机器人对飞机各部位进行检查。这种爬壁机器人的底盘由两块底板转动连接，以适配壁面，底盘下安装有磁性车轮，用以在壁面行走。但是这种爬壁机器人在壁面上爬行转向时，由于机器人整体发生偏转，使得底板的形状与壁面不贴合，导致爬壁机器人掉落。
28.基于上述内容，结合图1所示，本实施例提供一种实际场景，包括爬行检测设备以及待检测的壁面，爬行检测设备在壁面上爬行，并对壁面的壁面进行表观损伤检测。其中，本实施例对壁面的曲率半径不做限定。爬行检测设备包括底盘、检测组件以及至少两个舵轮。底盘包括并排布置的多个底板，且相邻两个底板之间为转动连接，以使底盘适配不同曲率半径的壁面。而当爬行检测设备需要在不同曲率半径的壁面上转向时，通过控制多个舵轮转向，以调整爬行检测设备的爬行方向，并且保证爬行检测设备的初始位姿不变，使得爬行检测设备的底盘与壁面一直处于贴合，从而能够有效防止爬行检测设备从壁面上掉落，大大提高了检测安全性。
29.基于图1的实际场景，结合图2至图5，本实施例提供一种爬行检测设备，爬行检测设备5包括底盘以及至少两个舵轮2。
30.其中，本实施例的底盘可以弯折，弯折后的底盘，其形状与待检测壁面相适配。需要解释的是，折弯后的底盘，其形状只是与待检测的壁面的形状接近，并不一定完全相同。
31.在一种可选的实施方式中，底盘可以是一整块的由柔性材料制作的板状部件，可以手动调整底盘的形状，例如，将底盘与待检测壁面进行贴合，以使底盘的形状适配于待检测的壁面的形状。
32.在另一种可选的实施方式中，底盘也可以是刚性材料制作，底盘包括多个并排布置的底板1，例如，底板1有三个或者更多，本实施例对此不做限定。刚性底盘靠连接处转动以适配不同曲率半径的壁面。底板1的形状可以相同，为了便于对爬行检测设备5的控制，常见的，各底板1形状相同，例如，各底板1均为矩形。在本实施例中，为了方便实施与阐述，以下阐述的底板1均为矩形底板1。
33.需要说明的是，相邻两个底板1之间为转动连接。详细的说，多个底板1可以按照从左到右或者从右到左并排布置，每个底板1至少与一个底板1相邻，相邻的两个底板1之间转动连接，即相邻的两个底板1可以通过转动改变这两个底板1的夹角。并排布置的多个底板1，通过调整相邻底板1之间的夹角，以使底盘的形状适配于待检测的壁面的形状。不难理解，矩形底板1的宽度越小，底板1的数量越多，底盘与壁面的适配效果越好。
34.在本实施例中，结合图2所示，一个底板1与另一个底板1转动连接的边缘，为该底板1的连接的边缘4。相应的，一个底板1不与其他底板1转动连接的边缘，为该底板1的非连接的边缘3。需要说明的是，对于每个底板1而言，其上的连接的边缘4及非连接的边缘3不一定相同。例如，处于排布位置两端的底板1，该底板1只与一个底板1相邻，其有三条非连接的边缘3及一条连接的边缘4。而对于处在中间排布位置的底板1，其有两条连接的边缘4及两条非连接的边缘3，且两条连接的边缘4的位置是相对的，两条非连接的边缘3的位置也是相对的。
35.在本实施例中，结合图3所示，底板1包括第一安装部6和第二安装部7，第一安装部6和第二安装部7分别临近底板1两个相对的非连接的边缘3，例如，第一安装部6临近底板1一条非连接的边缘3，该底板1上的第二安装部7则临近另一条非连接的边缘3，且两条非连接的边缘3是相对设置的，即第一安装部6与第二安装部7相对设置。至少一个舵轮2安装于其中一个底板1的第一安装部6，至少有另外一个舵轮2安装于另外一个底板1的第二安装部7。也就是说，至少有两个舵轮2安装在两块不同的底板1上，并且，其中一个安装在一个底板1的第一安装部6，另一个安装在另一底板1的第二安装部7，形成交错设置的效果。例如，有并排布置的三个底板a、b、c，底板b位于底板a和底板c之间，还有两个舵轮2，其中一个舵轮2安装与底板a的第一安装部6，另一个舵轮2安装在底板c的第二安装部7，两个舵轮2在底盘上形成交错设置的效果。
36.由于舵轮2采用一体化设计，使得舵轮2体积小，重量轻。舵轮2本身集成了驱动系统和转向系统。底盘与转轴固定连接，转轴与舵轮2自身的支架转动连接，当爬行检测设备5转向时，装设在支架上的转向系统控制舵轮2绕着转轴转动，从而实现舵轮2转向，同时还可以保持爬行检测设备本身不发生偏转，以使爬行检测设备5在不转动机身的情况下能够万向平移。另外，爬行检测设备5在朝着某一目标点行进时，如果出现偏离行进方向的情况，可以通过驱动系统调整对两个舵轮2的速度，控制爬行检测设备5回到行进方向。例如，爬行检测设备5根据预设路径朝着a点爬行，在爬行过程中，检测到爬行检测设备5向左偏移，则增加左侧的舵轮2的速度，从而使爬行检测设备5达到向右偏移的效果，以使爬行检测设备5回到预定路径上。
37.因此，爬行检测设备5在壁面上需要转向时，可以通过控制舵轮2进行转向，并且保持爬行检测设备5的位姿不变的情况下进行平移转向，避免爬行检测设备5从壁面掉落。
38.需要说明的是，在另一种可选的实施方式中，爬行检测设备还包括至少一个随动轮；随动轮和舵轮2分别位于不同的底板1上。常见的，安装有舵轮2的底板1之间至少间隔一个底板1，任一底板1安装有至少一个舵轮2或者随动轮。也就是说，至少有两个安装有舵轮2的底板1，在这两个底板1之间还至少存在一个底板1，这个底板1上安装有随动轮或舵轮2，常见的安装舵轮2。例如，底板1有五个，舵轮2有两个，随动轮有三个，五个底板1并排布置，依次为底板a、底板b、底板c、底板d、底板e，第一个舵轮2安装在底板a的第一安装部6上，第二个舵轮2安装在底板d的第二安装部7上，第一个随动轮安装在底板b的第二安装部7上，第二个随动轮安装在底板c的第一安装部6上，第三个随动轮安装在底板e的第一安装部6上。各舵轮2及各随动轮整体上成交错设置的效果，且两个舵轮2分别在不同底板1上，一个在底板1的第一安装部6，另一个在底板1的第二安装部7，两个舵轮2相当于安装在底盘的对角上，这种安装方式可以保证爬行检测设备5在前进、后退及左右平移时，底盘的运动模型基本一致，而处于中间位置的多个底板1，其上交错分布着随动轮，使得整个底盘的受力更为均匀。需要说明的是，考虑到爬行检测设备5在运动时速度匹配的问题，设置两个舵轮2更容易控制速度，当然，舵轮2也可以设置成三个或更多，本实施例对此不做限定。
39.在本实施例中，爬行检测设备还包括检测组件9，检测组件9会对爬行路径上的壁面进行表观损伤检测。检测组件9设置于至少一个底板1上，一般是设置在处于中间位置的底板1上，且检测组件9设置在底板1背离壁面的一面。检测组件9距离壁面具有一定的检测高度，且检测组件9的检测方向可调，也就是说，在不改变爬行检测设备5位姿的情况下，可
以通过转动检测组件9，以调节检测组件9的检测方向。在一种可选的实施方式中，在至少一个底板1背离壁面的一面设有转动基座，在转动基座上装设伸缩杆，不难理解，转动基座可以在底板1上转动，而伸缩杆的长度可调。伸缩杆与底板1垂直，检测组件9安装在伸缩杆上。转动基座转动时，会带动伸缩杆以及伸缩杆上的检测组件9一起转动，从而改变检测组件9的检测方向。这样的话，如果左边或者右边的部分检测区域有障碍，以至于不方便爬行检测设备转向去检测，可以通过调整检测组件9的检测方向，在当前的检测路径上重复检测一遍，从而壁面转向到相邻部分检测区域，同时依然可以完成对相邻部分检测区域的检测。
40.概括的说，因底盘包括至少三个并排布置的底板1，且相邻两个底板1之间转动连接，从而使底盘适配不同曲率半径的壁面。通过将至少两个舵轮2分别安装于不同的底板1的第一安装部6和第二安装部7，使得当爬行检测设备5在壁面上转向时，通过控制多个舵轮2转向，可以保证爬行检测设备5初始位姿不变的同时，调整爬行检测设备5的爬行方向，从而有效防止爬行检测设备5从壁面上掉落，大大提高了检测安全性。
41.另外，结合图4、图5所示，在本实施例中，爬行检测设备5还包括密封裙边8及负压吸取装置。其中，密封裙边8至少围绕各底板1非连接的边缘3。例如，只在各底板1的非连接的边缘3围绕有密封裙边8；还可以是在各底板1的连接的边缘4及非连接的边缘3上围绕设置密封裙边8。需要说明的是，底板1与密封裙边8以及壁面可以围合形成负压腔室。想要将底盘吸附在壁面上时，可以通过负压吸取装置将气体不断的从负压腔室中抽出，而密封裙边8是柔软富有弹性的裙边，例如，由硅胶材料制作的密封裙边8，即密封裙边8为柔性硅胶件。当负压腔室的气压小于外界气压时，密封裙边8被压缩贴合在壁面上，保证负压腔室中一定的气密性，从而形成负压吸附的效果。
42.详细的说，负压吸取装置设置于至少一个底板1上，且负压吸取装置与负压腔室连通。不难理解，由于负压吸取装置设置在底板1上，可能设置在一块底板1上，也可能设置在多块底板1上，具体设置情况需要根据底板1的大小以及负压吸取装置的大小来确定。负压吸取装置可以是抽风机，通过负压吸取装置可以不断的将气体从负压腔室中的抽出，从而将底盘吸附在壁面上。
43.在本实施例中，多个底板1包括主底板以及多个副底板，多个副底板至少与主底板一侧串联连接。例如，主底板有一个，副底板有四个，可以将主底板设置在中间，主底板左右两侧均串联连接有两个副底板，在底盘与壁面进行吸附时，左右两侧的副底板朝着主底板转动，各副底板与主底板形成与壁面适配的形状。也可以是在主底板右侧，串联连接四个副底板，在底盘与壁面进行吸附时，右侧的四个副底板朝着主底板转动，各副底板与主底板形成与壁面适配的形状。还可以是在主底板的左侧串联连接三个副底板，在主底板的上方一侧串联连接一个副底板，在底盘与壁面进行吸附时，左侧的副底板以及上方一侧的副底板朝着主底板转动，各副底板与主底板形成与壁面适配的形状，值得一提的是，该底板1的这种连接方式，也可以适用于球面。
44.另外，在本实施例中，为了便于本领域技术人员理解与实施，本实施对于底板1的密封给出至少两种实施方式。
45.在一种可选的密封实施方式中，结合图4所示，密封裙边8围绕各底板1非连接的边缘3。
46.详细的说，密封裙边8围绕各底板1非连接的边缘3，而底板1的连接的边缘4则不设
置密封裙边8。也就是将所有并排布置的底板1作为一个整体，密封裙边8在这个整体的四周围绕，考虑到相邻底板1之间是转动连接，相邻底板1之间不可避免会出现有缝隙，为了保证负压腔室的气密性，爬行检测设备5还包括缝道密封件。缝道密封件设置于任意相邻两个底板1连接的边缘4，缝道密封件用于密封覆盖相邻底板1之间的缝隙。也就是说，缝道密封件的数量有多个，保证至少每个相邻底板1之间的缝隙都有缝道密封件进行密封。
47.常见的缝道密封件为带有金属骨架的柔性橡胶件，一般的缝隙形成于两个相邻的底板1之间，在对缝隙进行密封时，将缝道密封件的左右两端密接在形成缝隙的两块底板1上，并将缝道密封件的前后两端密接在密封裙边8上，从而将缝隙进行密封，避免负压腔室的气体从相邻底板1之间的缝隙中漏出，保证负压腔室的气密性。
48.另外，在这种密封方式下，可以在一个底板1上设置负压吸附口，也可以在多个底板1上设置负压吸附口，也就是说，至少要有一个底板1上设有负压吸附口，负压吸附口的数量及位置可以根据实际情况进行设置，本实施例对此不做限定。负压吸取装置通过负压吸附口与负压腔室连通，负压吸取装置通过负压吸附口将气体从负压腔室中抽出，以使底盘吸附在壁面上。
49.在另一种可选的密封实施方式中，结合图5所示，任一底板1的边缘均设有密封裙边8。需要解释的是，边缘包括连接的边缘4及非连接的边缘3。也就是说，每个底板1的四周环设有密封裙边8，每个底板1都有对应的密封裙边8，使得每个底板1与各自的密封裙边8以及壁面均形成一个负压腔室，这些负压腔室各自独立。需要说明的是，在这种密封方式下，需要在每一个底板1上至少设置一个负压吸附口，而每个底板1上的负压吸附口的数量及位置可以根据实际情况进行设置，本实施例对此不做限定。负压吸取装置通过负压吸附口与负压腔室连通，负压吸取装置通过负压吸附口将气体从负压腔室中中抽出，以使底盘吸附在壁面上。
50.如果采用这种密封方式，当底盘上的某一底板1密封失效，其他底板1依然可以吸附在壁面上，并且如果密封失效的底板1数量在接受范围内的话，爬行检测设备5依然可以工作。因此，独立的密封方式可以提高密封可靠性。
51.本发明实施例所提供的一种爬行检测设备，该爬行检测设备包括底盘、检测组件以及至少两个舵轮，而底盘包括至少三个并排布置的底板，且相邻两个底板之间转动连接，以使底盘适配不同曲率半径的壁面。底板包括第一安装部和第二安装部，第一安装部和第二安装部分别临近底板两个相对的非连接的边缘，通过将至少两个舵轮分别安装于不同的底板的第一安装部和第二安装部，如此，当爬行检测设备在壁面上转向时，通过控制多个舵轮转向，可以保证爬行检测设备初始位姿不变的同时，调整爬行检测设备的爬行方向，从而有效防止爬行检测设备从壁面上掉落，大大提高了检测安全性。
52.基于图1所示的实际场景，结合图6所示，本发明实施例还提供一种爬行控制方法，应用于前述实施例中的爬行检测设备。该爬行检测设备用于对不同曲率半径的壁面进行表观损伤检测，爬行控制方法可以由爬行检测设备来执行，也可以由电子设备执行。需要说明的是，电子设备可以集成在爬行检测设备中，也可以独立于爬行检测设备之外，用于控制爬行检测设备，电子设备可以是手持遥控器或手机等。
53.下面基于图1示出的实际场景对本实施例提供的爬行控制方法的步骤进行详细阐述。请结合参阅图6，本实施例所提供的爬行控制方法包括步骤101至步骤102。
54.步骤101：确定待测壁面的待检区域。
55.其中，待测壁面是指需要爬行检测设备进行表观损伤检测的壁面，待测壁面一般为不同曲率半径的柱面。需要说明的是，根据壁面的曲率半径，可以确定爬行检测设备的底盘的弯折程度。详细的说，爬行检测设备的底盘包括多个并排布置的底板，各底板之间转动连接。当知道待测壁面的曲率半径后，可以控制多个底板按照预设角度转动，以使爬行检测设备的底盘与待测壁面适配。待检区域是指待测壁面上需要爬行检测设备进行爬行检测的区域。在本实施例中，待测壁面的待检区域的形状不一定是规则的，为了便于检测作业，可以根据待检区域来确定一个形状规则的包围区。例如，待测壁面上的待检区域为一个不规则的四边形，根据这个四边形得到四个顶点，确定这个四边形的对角线的交点，计算该交点到四个顶点的距离，并从中选取最大距离，将该最大距离的两倍作为包围区的边长，构建一个正四边形的包围区，且包围区需要完全覆盖待检区域。需要说明的是，在本实施例中，待检区域可以是不规则的多边形，但是，常见的，包围区多为规则的四边形。为了便于本领域技术人员理解与实施，以下所出现的检测区域，如未特别说明，皆为矩形。
56.步骤102：控制设置于爬行检测设备的多个舵轮在待检区域中进行爬行，并在到达待检区域中每个预设的转向点时，控制多个舵轮转向，以使爬行检测设备在保持初始姿态下，调整爬行检测设备的爬行方向。
57.预设的转向点是指预先设置的点位，爬行检测设备爬行到该点位需要进行转向。详细的说，当爬行检测设备爬行到任一转向点时，往往需要平移转向。在爬行检测设备爬行到每个转向点时，通过控制爬行检测设备的多个舵轮转向，以调整爬行检测设备的爬行方向。通过前述内容可知，舵轮可万向转动，同时还能够保证爬行检测设备的初始位姿不变。基于此，爬行检测设备在转向时，依然可以保持与壁面良好的贴合程度，避免爬行检测设备从壁面上掉落。爬行检测设备通过平移转向，成功进入下一个作业区域进行检测作业。需要解释的是，由于爬行检测设备的检测宽度有限，因此，一个较大的待检区域，往往需要爬行检测设备上下来回多次才能完成检测，而每一次向上或向下的爬行区域可以看成是爬行检测设备的一个作业区域，因此，可以理解为，待检区域是由多个作业区域构成。
58.本发明实施例所提供的一种爬行控制方法，当爬行检测设备在不同曲率半径的壁面上转向时，通过控制多个舵轮转向，可以保证爬行检测设备初始位姿不变，进而在调整爬行检测设备的爬行方向时，以使爬行检测设备的底盘与壁面一直处于贴合，有效防止爬行检测设备从壁面上掉落，大大提高了检测安全性。
59.在一种可选的实施方式中，爬行检测设备在到达待检区域中每个预设的转向点时，控制多个舵轮转向的步骤，包括：
60.针对爬行检测设备到达的每个转向点，根据预设的检测方向，获取该转向点相邻的下一个转向点。
61.根据爬行检测设备到达的该转向点以及该转向点相邻的下一个转向点，确定爬行检测设备的转动方向。
62.根据转动方向，控制爬行检测设备的多个舵轮转向。
63.在常见的爬行检测中，检测方向时预先设置的，检测方向可以根据实际情况进行设置调整。结合图7所示，常见检测方向在横向上大致可以是从左到右或从右到左。在多数的爬行检测情况中，爬行检测设备每次横向移动之后，爬行检测设备往往还需在待检区域
中纵向的爬行一次，即从上到下或从下到上的爬行一次。而为了减少重复爬行，爬行检测设备纵向爬行一次时，便横向移动，然后再纵向爬行，整个爬行轨迹呈曲折蜿蜒状。常见的检测方向，可以是在待检区域中左右两端先确定起点和终点，然后将各转向点串联起来。
64.针对爬行检测设备到达的每个转向点，根据预设的检测方向，可以获取与该转向点相邻的下一个转向点。根据得到的这两个转向点，可以确定爬行检测设备的转动方向。例如，根据检测方向，设置五个转向点a、b、c、d、e，每个转向点的位置坐标已知，当爬行检测设备到达转向点b时，则根据转向点b及与转向点b相邻的下一个转向点c的位置坐标，可以确定爬行检测设备的转动方向。转动方向可以包括转角及转向，其中，转角是指爬行检测设备从转向点b到转向点c需要转动的角度，转向是指爬行检测设备需要偏转的方向。得到转动方向后，爬行检测设备根据转动方向控制多个舵轮进行转向。需要说明的是，多个舵轮在爬行运动时，速度相同。
65.在一种可选的实施方式中，控制设置于爬行检测设备的多个舵轮在待检区域中进行爬行的步骤，包括：
66.将爬行检测设备的爬行方向与预设的行进方向进行比较。
67.若比较结果超出预设偏离误差，则根据爬行方向以及行进方向，对爬行检测设备的多个舵轮的速度进行调整。
68.需要说明的是，在理想情况下，我们希望爬行检测设备按照预设的行进方向进行爬行，但在爬行检测设备的实际爬行中，可能会出现爬行检测设备的爬行方向偏离我们预设的行径方向。当出现这种情况是，需要将爬行检测设备的爬行方向与预设的行进方向进行比较。通过周期性获取爬行检测设备的位置信息，并根据获取的爬行检测设备的位置信息，得到爬行检测设备的爬行方向，然后将爬行方向与预设的行进方向进行比较，得到比较结果。判断比较结果是否超出预设的偏离误差。其中，偏离误差可以是指偏离角度误差，偏离误差是一个预设的数值。若比较结果没有超出偏离误差，则不对爬行检测设备的舵轮进行调整，若比较结果超出偏离误差，则对爬行检测设备的多个舵轮的速度进行调整。
69.详细的说，假设爬行检测设备舵轮有两个，一个安装在一个底板的第一安装部上，另一个安装在另一底板的第二安装部上，其中，第一安装部靠近爬行检测设备的右侧，第二安装部靠近爬行检测设备的左侧。获取爬行检测设备的位置信息，根据位置信息确定爬行检测设备的爬行方向，然后将爬行检测设备的爬行方向与预设的行进方向进行比较，当比较结果超出了偏离误差，爬行检测设备向右偏离时，则增大第一安装部上的舵轮的速度，或者减小第二安装部上舵轮的速度。通过调整两个舵轮的速度，控制爬行检测设备回到行进方向。
70.假设爬行检测设备舵轮有三个，一个安装在一个底板的第一安装部上，另外两个分别安装在两个底板的第二安装部上。获取爬行检测设备的位置信息，根据位置信息确定爬行检测设备的爬行方向，然后将爬行检测设备的爬行方向与预设的行进方向进行比较，当比较结果超出了偏离误差，爬行检测设备向右偏离时，则增大第一安装部上的舵轮的速度，或者减小第二安装部上两个舵轮的速度。同样的偏离情况下，如果爬行检测设备舵轮有四个，其中两个分别安装在两个不同底板的第一安装部上，另外两个分别安装在两个不同底板的第二安装部上。则增大第一安装部上的两个舵轮的速度，或者减小第二安装部上两个舵轮的速度。由此可以推断，其他数量的舵轮的控制情况。
71.在一种可选的实施方式中，控制设置于爬行检测设备的多个舵轮在待检区域中进行爬行之前，该爬行控制方法还包括：
72.确定待检区域中预设的各转向点，并按照爬行检测设备的检测方向，对各转向点进行排序，得到排序后的各转向点。
73.根据排序后的各转向点，控制设置于爬行检测设备的多个舵轮在待检区域中进行爬行。
74.在本实施例中，待测壁面的待检区域的形状不一定是规则的，为了便于检测作业，可以根据待检区域来确定一个形状规则的包围区。多个转向点设置在包围区中，例如设置在包围区的边上。常见的，转向点可均匀设置包围区两条相对
75.在本实施例中，不难发现，当爬行检测设备遇到转向点时，才会控制爬行检测设备转向，而转向点设置在待检区域中。为了便于本领域技术人员理解与实施，本实施例给出关于确定转向点的一种可选的实施方式。详细的说，确定待测壁面的待检区域中预设的各转向点的步骤，包括：
76.确定包围待检区域的矩形包围区。
77.根据矩形包围区的各顶点，确定两条任意平行的边界线。
78.根据爬行检测设备的检测宽度，在矩形包围区的任意两条平行的边界线上，确定得到各转向点。
79.其中，前述内容已经对待检区域进行说明，此处不再赘述。根据待测壁面的待检区域，可以确定矩形包围区，详细的说，可以先获取待检区域的各顶点。例如，可以通过全站仪测量待检区域各顶点的位置信息，从而得到由多个顶点构建的多边形的待检区域的位置信息。在得到待检区域的位置信息，可以根据待检区域的位置信息，确定矩形包围区。也就是说，根据不规则的多边形待检区域构建一个规则的矩形包围区。需要注意的是，矩形包围区需要全部覆盖待检区域，基于这一原则，构建矩形包围区的方式有多种。例如，确定待检区域的四个顶点，然后得到这个四边形的对角线的交点，计算该交点到四个顶点的距离，并从中选取最大距离，将该最大距离的作为半径，构建一个圆，该圆为一个正四边形的内切圆，从而根据这个圆可以得到一个矩形包围区。
80.需要说明的是，在确定矩形包围区后，可以根据矩形包围区的各顶点，在矩形包围区上确定两条任意平行的边界线，且矩形包围区的各顶点位于两条平行的边界线上。常见的，边界线是设置在矩形包围区两条相对平行的边上，并且，转向点设置在两条边界线上，例如，各转向点均匀的设置在矩形包围区的两天平行的边上，且矩形包围区的顶点为转向点。
81.另外，由于检测组件在检测时，具有最大检测宽度，基于检测宽度的限制，爬行检测设备在爬行检测时，能够检测的宽度有限。因此，对于较大的待检区域而言，往往需要上下爬行数次，才能覆盖所有待检区域。不难理解，检测宽度影响着爬行检测设备上下爬行的次数，也就是说，转向点的最小数量受检测宽度以及待检区域影响。而转向点设置在待检区域任意两条平行的边界线上，因此，当确定待检区域以及爬行检测设备的检测宽度后，可以确定转向点的最小数量。
82.在一种可选的实施方式中，按照检测方向，对各转向点进行排序，得到排序后的各转向点的步骤，包括：
83.以矩形包围区中任意一个顶点为转向起点，以与转向起点所处的边界线平行的边界线为目标边界线，在目标边界线上查找与该转向起点距离最近的第一目标转向点。
84.按照检测方向，在目标边界线上查找与第一目标转向点距离最近的第二目标转向点。
85.将该第二目标转向点设置为新的转向起点，以与新的转向起点所处的边界线平行的边界线为新的目标边界线，在新的目标边界线上查找与该新的转向起点距离最近的第一目标转向点，以此重复，直至遍历完所有的转向点，完成对各转向点的排序。
86.在本实施例中，一般而言，矩形包围区有四个顶点，可以任意一个顶点为转向起点，而两条边界线是平行的，常见的，边界线就是待检区域的两条相对的边。在确定转向起点后，与转向起点所在边界线平行的另一条边界线即可作为目标边界线。在目标边界线查找与该转向起点距离最近的一个转向点，将这个转向点作为第一目标转向点。然后按照检测方向，在目标边界线上查找与第一目标转向点距离最近的第二目标转向点。然后将该第二目标转向点作为新的转向起点，以与新的转向起点所处的边界线平行的边界线为新的目标边界线，在新的目标边界线上查找与该新的转向起点距离最近的第一目标转向点，重并复上述查找步骤，直至遍历完所有的转向点。
87.当所有转向点均遍历完之后，便完成对各转向点的排序。也就是说，根据各转向点被查找到的先后顺序，即可得到各转向点的排序。根据排序后的各转向点，控制设置于爬行检测设备的多个舵轮在待检区域中进行爬行，可以更好的检测覆盖整个待检区域。
88.在本实施例中，当多个转向点完成排序后，即可根据排序后的各转向点，控制爬行检测设备对待检区域进行爬行检测。详细的说，根据排序后的各转向点，控制爬行检测设备对待检区域进行爬行检测的步骤，包括：
89.针对排序后任意相邻的两个转向点，根据预设的目标运行速度、预设的目标加速度以及该相邻两个转向点之间的距离，确定得到该相邻两个转向点的目标爬行时间。
90.根据该相邻两个转向点的目标爬行时间，控制爬行检测设备在该相邻两个转向点之间进行爬行检测。
91.为了更好的控制爬行检测设备的行走路径，使其行走路径尽可能趋近预先设计好的路径，在本实施例中，预先设置目标运行速度及目标加速度，根据预设的目标运行速度、预设的目标加速度以及该相邻两个转向点之间的距离，从而确定得到该相邻两个转向点的目标爬行时间。需要说明的是，在此爬行时间内，爬行检测设备大部分时间都是以目标运行速度进行爬行，因此，在设置目标运行速度及目标加速度具体数值时，需要根据两个转向点之间的距离进行设置调整。在本实施例中，所有的相邻两个转向点之间，其目标运行速度及目标加速度可以不同。
92.在得到该相邻两个转向点目标爬行时间后，根据该相邻两个转向点的目标爬行时间，即可控制爬行检测设备在该相邻两个转向点之间进行爬行检测。
93.详细的说，根据该相邻两个转向点的目标爬行时间，控制爬行检测设备在该相邻两个转向点之间进行爬行检测的步骤，包括：
94.根据该相邻的两个转向点的目标爬行时间以及预设的行程节点，确定该相邻的两个转向点之间的各行程节点对应的行程时间。
95.针对每个行程时间，将爬行检测设备在该行程时间的到达位置与该行程时间对应
的行程节点进行比较。
96.根据比较结果，调整爬行检测设备的爬行速度，以控制爬行检测设备在该相邻转向点之间进行爬行检测。
97.其中，对任意相邻的两个转向点，会预先设置相应的行程节点。需要说明的是，每个相邻的两个转向点，其行程节点设置的数量可以相同，也可以不同。根据该相邻的两个转向点的目标爬行时间以及预设的行程节点，可以确定该相邻的两个转向点之间的各行程节点对应的行程时间。
98.在一种可选的实施方式中，可以根据该相邻的两个转向点之间的距离，将其进行等分，例如，针对某一相邻的而两个转向点，两个转向点之间的距离为两米，将该距离进行五等分，得到五个行程节点，根据这五个行程节点，结合该相邻两个转向点的预设目标运行速度以及目标加速度，可以得到五个行程节点对应的行程时间。
99.在得到五个行程节点对应的行程时间后，针对每个行程时间，每当到达相应的行程时间后，就获取爬行检测设备的达到位置，将爬行检测设备的到达位置与该行程时间对应的行程节点进行比较。根据比较结果，调整爬行检测设备的爬行速度，从而控制爬行检测设备在该相邻转向点之间进行爬行检测。
100.详细的说，当爬行检测设备的到达位置滞后该行程时间对应的行程节点时，则在接下来的爬行需要提高爬行速度。可以计算爬行检测设备当前的到达位置与下一个行程节点之间的行程距离，然后根据当前行程时间、下一节点的行程时间以及行程距离，计算接下来爬行时的行程加速度及行程运行速度，以保证尽量在下一个行程时间可以到达下个行程节点。而当爬行检测设备的到达位置超前该行程时间对应的行程节点，则在接下来的爬行需要降低爬行速度，其计算依据与滞后情况相似，此处不再赘述。
101.本发明实施例所提供的一种爬行控制方法，当爬行检测设备在不同曲率半径的壁面上转向时，通过控制多个舵轮转向，可以保证爬行检测设备初始位姿不变，进而在调整爬行检测设备的爬行方向时，以使爬行检测设备的底盘与壁面一直处于贴合，有效防止爬行检测设备从壁面上掉落，大大提高了检测安全性。
102.基于图1所示的使用场景，结合图8，本实施例提供的一种电子设备100，电子设备100可以包括爬行控制装置10、存储器20、处理器30及通信单元40，存储器20存储有处理器30可执行的机器可读指令，当电子设备100运行时，处理器30及存储器20之间通过总线通信，处理器30执行机器可读指令，并执行爬行控制方法。
103.存储器20、处理器30以及通信单元40各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现信号的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。爬行控制装置10包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器20中的软件功能模块。处理器30用于执行存储器20中存储的可执行模块(例如爬行控制装置10所包括的软件功能模块或计算机程序)。
104.其中，存储器20可以是，但不限于，随机读取存储器(random access memory，ram)，只读存储器(read only memory，rom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read-only memory，eeprom)等。
105.在一些实施例中，处理器30用以执行本实施例中描述的一个或多个功能。在一些
实施例中，处理器30可以包括一个或多个处理核(例如，单核处理器(s)或多核处理器(s))。仅作为举例，处理器30可以包括中央处理单元(central processing unit，cpu)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、专用指令集处理器(application specific instruction-setprocessor，asip)、图形处理单元(graphics processing unit，gpu)、物理处理单元(physics processing unit，ppu)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)、可编程逻辑器件(programmable logic device，pld)、控制器、微控制器单元、简化指令集计算机(reducedinstruction set computing，risc)或微处理器等，或其任意组合。
106.为了便于说明，在电子设备100中仅描述了一个处理器。然而，应当注意，本实施例中的电子设备100还可以包括多个处理器，因此本实施例中描述的一个处理器执行的步骤也可以由多个处理器联合执行或单独执行。例如，若服务器的处理器执行步骤a和步骤b，则应该理解，步骤a和步骤b也可以由两个不同的处理器共同执行或者在一个处理器中单独执行。例如，处理器执行步骤a，第二处理器执行步骤b，或者处理器和第二处理器共同执行步骤a和b。
107.本实施例中，存储器20用于存储程序，处理器30用于在接收到执行指令后，执行程序。本实施例任一实施方式所揭示的流程定义的方法可以应用于处理器30中，或者由处理器30实现。
108.通信单元40用于通过网络建立电子设备100与其他设备之间的通信连接，并用于通过网络收发数据。
109.在一些实施方式中，网络可以是任何类型的有线或者无线网络，或者是他们的结合。仅作为示例，网络可以包括有线网络、无线网络、光纤网络、远程通信网络、内联网、因特网、局域网(local area network，lan)、广域网(wide area network，wan)、无线局域网(wireless local area networks，wlan)、城域网(metropolitan area network，man)、广域网(wide area network，wan)、公共电话交换网(public switched telephone network，pstn)、蓝牙网络、zigbee网络、或近场通信(near field communication，nfc)网络等，或其任意组合。
110.在本实施例中，电子设备100可以是但不限于笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，umpc)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，pda)等电子设备上，本实施例对电子设备的具体类型不作任何限制。
111.可以理解地，图8所示的结构仅为示意。电子设备100还可以具有比图8所示更多或者更少的组件，或者具有与图8所示不同的配置。图8所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
112.在上述基础上，本实施例提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施方式的爬行控制方法。
113.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，由于为描述的方便和简洁，上述描述的可读存储介质的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
114.综上，本发明实施例所提供的一种爬行检测设备、爬行控制方法及电子设备，该爬行检测设备包括底盘、检测组件以及至少两个舵轮，而底盘包括至少三个并排布置的底板，
且相邻两个底板之间转动连接，以使底盘适配不同曲率半径的壁面。底板包括第一安装部和第二安装部，第一安装部和第二安装部分别临近底板两个相对的非连接的边缘，通过将至少两个舵轮分别安装于不同的底板的第一安装部和第二安装部，如此，当爬行检测设备在不同曲率半径的壁面上转向时，通过控制多个舵轮转向，可以保证爬行检测设备初始位姿不变，进而在调整爬行检测设备的爬行方向时，以使爬行检测设备的底盘与壁面一直处于贴合，有效防止爬行检测设备从壁面上掉落，大大提高了检测安全性。
115.以上所述，仅为本发明的各种实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种爬行检测设备，其特征在于，用于对不同曲率半径的壁面进行表观损伤检测，所述爬行检测设备包括：底盘，所述底盘包括至少三个并排布置的底板，相邻两个所述底板之间转动连接，以使所述底盘适配不同曲率半径的壁面；所述底板包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部和所述第二安装部分别临近所述底板两个相对的非连接的边缘；至少两个舵轮，所述至少两个舵轮分别安装于不同的底板的第一安装部和第二安装部。2.根据权利要求1所述的爬行检测设备，其特征在于，所述爬行检测设备还包括至少一个安装于所述底板上的随动轮，且各所述舵轮与各所述随动轮分别安装在不同的底板上。3.根据权利要求1所述的爬行检测设备，其特征在于，所述爬行检测设备还包括用于对壁面进行表观损伤检测的检测组件；所述检测组件设置于至少一个所述底板上。4.一种爬行控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一项所述的爬行检测设备，所述爬行检测设备用于对不同曲率半径的壁面进行表观损伤检测，所述爬行控制方法包括：确定待测壁面的待检区域；控制设置于所述爬行检测设备的多个舵轮在所述待检区域中进行爬行，并在到达所述待检区域中每个预设的转向点时，控制所述多个舵轮转向，以使所述爬行检测设备在保持初始姿态下，调整所述爬行检测设备的爬行方向。5.根据权利要求4所述的爬行控制方法，其特征在于，所述在到达所述待检区域中每个预设的转向点时，控制所述多个舵轮转向，包括：针对所述爬行检测设备到达的每个所述转向点，根据预设的检测方向，获取该转向点相邻的下一个转向点；根据所述爬行检测设备到达的该转向点以及该转向点相邻的下一个转向点，确定所述爬行检测设备的转动方向；根据所述转动方向，控制所述爬行检测设备的多个舵轮转向。6.根据权利要求4所述的爬行控制方法，其特征在于，所述控制设置于所述爬行检测设备的多个舵轮在所述待检区域中进行爬行，包括：将所述爬行检测设备的爬行方向与预设的行进方向进行比较；若比较结果超出预设偏离误差，则根据所述爬行方向以及所述行进方向，对所述爬行检测设备的多个舵轮的速度进行调整。7.根据权利要求4所述的爬行控制方法，其特征在于，所述控制设置于所述爬行检测设备的多个舵轮在所述待检区域中进行爬行之前，所述爬行控制方法还包括：确定所述待检区域中预设的各转向点，并按照所述爬行检测设备的检测方向，对各所述转向点进行排序，得到排序后的各转向点；所述控制设置于所述爬行检测设备的多个舵轮在所述待检区域中进行爬行，包括：根据排序后的各转向点，控制设置于所述爬行检测设备的多个舵轮在所述待检区域中进行爬行。8.根据权利要求7所述的爬行控制方法，其特征在于，所述确定所述待检区域中预设的各转向点，包括：
确定包围所述待检区域的矩形包围区；根据所述矩形包围区的各顶点，确定两条任意平行的边界线；根据所述爬行检测设备的检测宽度，在所述矩形包围区的任意两条平行的边界线上，确定得到各转向点。9.根据权利要求7所述的爬行控制方法，其特征在于，所述按照所述爬行检测设备的检测方向，对各所述转向点进行排序，得到排序后的各转向点，包括：以所述矩形包围区中任意一个顶点为转向起点，以与所述转向起点所处的边界线平行的边界线为目标边界线，在所述目标边界线上查找与该转向起点距离最近的第一目标转向点；按照所述检测方向，在所述目标边界线上查找与所述第一目标转向点距离最近的第二目标转向点；将该第二目标转向点设置为新的转向起点，以与所述新的转向起点所处的边界线平行的边界线为新的目标边界线，在所述新的目标边界线上查找与该新的转向起点距离最近的第一目标转向点，以此重复，直至遍历完所有的转向点，完成对各所转向点的排序。10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求4-9中任一所述的爬行控制方法。

技术总结
本发明实施例所提供的一种爬行检测设备、爬行控制方法及电子设备，涉及爬壁机器人技术领域。该爬行检测设备包括底盘以及至少两个舵轮，而底盘包括至少三个并排布置的底板，且相邻两个底板之间转动连接。底板包括第一安装部和第二安装部，第一安装部和第二安装部分别临近底板两个相对的非连接的边缘，通过将至少两个舵轮分别安装于不同的底板的第一安装部和第二安装部，如此，当爬行检测设备在不同曲率半径的壁面上转向时，通过控制多个舵轮转向，可以保证爬行检测设备初始位姿不变，进而在调整爬行检测设备的爬行方向时，以使爬行检测设备的底盘与壁面一直处于贴合，有效防止爬行检测设备从壁面上掉落，大大提高了检测安全性。大大提高了检测安全性。大大提高了检测安全性。


技术研发人员：贺骥 王迎初 胥健 凌正刚 桂仲成
受保护的技术使用者：上海圭目机器人有限公司
技术研发日：2022.03.07
技术公布日：2023/9/20