基于多传感器的便携式自行走铁路检测机器人研究

发布时间：2022-07-14 17:30

　　随着我国高速铁路的快速发展,列车运行安全问题越来越受到重视。轨道作为铁路运输的基础,其状态直接关系到铁路运输的安全。过去许多重大的脱轨事件都与轨道损坏密切相关,开展钢轨无损检测技术的研究,探索新的无损检测原理和方法,提高轨道缺陷检测精度,提高伤损识别的稳定性和精确性,对保证铁路行驶安全和指导检修具有很重大的意义。目前,中国铁路超声波探伤有两种方式。一种是使用手推式超声波探伤仪以2千米/小时的速度检测,它具有方便的上下通道,检测精度高和检测效率低的特征;另外一种是使用大型探伤车,进口大型轨道超声波检查车辆拥有高达80公里每小时的检测速度,检测效率低（例如轨底横向裂纹无法检测）,需要小型探伤仪复核。在充分了解目前国内外探伤技术现状的情况下,本文设计了一种模块化的钢轨探伤车,该设备能在一定程度上代替大型探伤车和手推式的探伤车,可以在保证高精度检测伤损的前提下进一步提高探伤效率,并且降低工作人员的工作量,改善我国的轨道探伤现状。该设备使用的探伤技术包括了超声波探伤和视觉探伤,两种探伤方式分别对钢轨的内部和表面进行检测,实现了多传感器的配合使用,提高了探伤范围和精度,顺应了探伤技术的发展潮流。结... 

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 选题意义
    1.2 无损检测技术
        1.2.1 无损检测技术概况
        1.2.2 国内外钢轨探伤发展
        1.2.3 基于视觉的表面探伤技术发展
    1.3 本课题研究的目的和意义
    1.4 本课题研究的主要工作和内容
    1.5 本文组织安排
第2章 轨道无损检测技术的应用
    2.1 超声波检测技术
        2.1.1 超声波探伤机理
        2.1.2 超声波的物理量
        2.1.3 超声波无损检测的方法
        2.1.4 超声波换能器研究
        2.1.5 超声波探伤仪研究
    2.2 视觉的关键技术
    2.3 人工神经网络技术
        2.3.1 神经元
        2.3.2 神经网络模型
    2.4 本章小结
第3章 轨道探伤车结构的整体设计
    3.1 探伤车整体结构
    3.2 超声波探伤模块
        3.2.1 超声波探伤轮
        3.2.2 轮式探头的对中性
    3.3 其他模块
        3.3.1 视觉模块
        3.3.2 行走模块
    3.4 本设备与传统探伤车相比的优势
    3.5 本章小结
第4章 轨道探伤车的检测与通讯系统设计
    4.1 基于机器视觉的表面检测
        4.1.1 残差神经网络
        4.1.2 基于残差网络的鱼鳞伤损分类
    4.2 基于超声波的内部检测
        4.2.1 超声波发射电路
        4.2.2 超声波接收电路
    4.3 基于GPRS的远程通信系统
        4.3.1 GPRS的介绍
        4.3.2 远程信号传输
        4.3.3 GPS定位
    4.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3661566