CN106374394A - 一种基于图像识别技术的管道机器人和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于图像识别技术的管道机器人和控制方法，其特征在于，所述机器人包括：第一导轮、第二导轮、第三导轮和第四导轮；其特征在于，它还包括：主体部分；所述第一导轮和主体部分间通过第一连接杆相连接；所述第二导轮和主体部分间通过第二连接杆相连接；所述第三导轮和主体部分间通过第三连接杆相连接；所述第四导轮和主体部分间通过第四连接杆相连接；所述主体部分底部设置有四个相互啮合的齿轮：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；所述第一齿轮和第一导轮间链传动；所述第二齿轮和第二导轮间链传动；所述第三齿轮和第三导轮间链传动；所述第四导轮和第四导轮间链传动。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其是一种基于图像识别技术的管道机器人和控制方法。
背景技术
地下管道是城市通讯、给水和排水等领域的重要设施，但是地下管道由于隐蔽性、空间狭小、环境复杂、特别是容易产生沼气、CO、H2S等易燃、有毒气体，使得施工、检修等异常困难，甚至威胁施工人员的生命。
此外，在日常生活中，经常看到电力施工人员为小区增加线缆时，十分艰难地进行地下管道穿线工作。因为井下沼气、CO、H2S等易燃、有毒气体引起施工人员下井后中毒、窒息死亡等情况也经常见诸报端。甚至还有因为操作人员的操作不当引起爆炸等问题。电力施工人员的生命安全市场受到威胁，但因为常用的穿线器不具有可视化，只能依靠施工人的经验和手感操作，出现施工困难，另外现有穿线器比较笨重，对施工提出更高要求，而且穿引成功后也需要人力进行牵拉电线，十分费力。
因此，如果能研发一种能够在地下管道中自由运动、帮助施工人员了解地下管道情况，协助施工人员进行地下施工的机器人系统，就能很好的解决上述问题，在保证施工要求的情况下，提升施工过程的安全性，保障施工人员的安全。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于图像识别技术的管道机器人和控制方法，该发明具有：智能化、远程控制、安全性高、图像识别准确和平衡性好等优点。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于图像识别技术的管道机器人，其特征在于，它包括：第一导轮、第二导轮、第三导轮和第四导轮；其特征在于，它还包括：主体部分；所述第一导轮和主体部分间通过第一连接杆相连接；所述第二导轮和主体部分间通过第二连接杆相连接；所述第三导轮和主体部分间通过第三连接杆相连接；所述第四导轮和主体部分间通过第四连接杆相连接；所述主体部分底部设置有四个相互啮合的齿轮：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；所述第一齿轮和第一导轮间链传动；所述第二齿轮和第二导轮间链传动；所述第三齿轮和第三导轮间链传动；所述第四导轮和第四导轮间链传动；所述主体部分上设置有图像采集装置、牵引装置和抓取装置；所述主体部分内部设置有驱动电机、平衡系统、图像处理系统、处理器和传感器组；所述处理器分别信号连接于驱动电机、平衡系统、传感器组和图像处理系统；所述图像处理系统信号连接于图像采集装置；所述驱动电机分别电连接于所述四个齿轮、牵引装置和抓取装置。
进一步的，采用上述技术方案，本发明的四个齿轮通过链传动控制四个导轮运行；四个齿轮受到驱动电机的控制而运动；驱动电机驱动抓取装置，抓取相应的物体，驱动电机驱动牵引装置，牵拉电线在管道内部布设。
处理器包括：无线传输模块和控制器；所述控制器信号连接于所述无线传输模块；所述机器人通过无线传输模块信号连接于远程控制终端。
进一步的，所述远程控制终端可以为个人电脑、专用设备或手机。
所述平衡系统包括：陀螺仪、加速度传感器和判别器；所述陀螺仪和加速度传感器分别信号连接于判别器；所述判别器信号连接于所述控制器。
所述传感器组包括：温度传感器和气体传感器；所述温度传感器和气体传感器分别信号连接于所述控制器。
进一步的，采用上述技术方案，温度传感器获取环境温度，气体传感器获取管道内部的气体数据信息；所述获取的温度和气体数据信息都将发送给处理，处理器通过无线传输模块发送给远程控制终端。
所述图像处理器系统包括：图像锐化模块、模数转换器、图像分割单元、特征提取模块、匹配识别模块和匹配数据库；所述图像锐化模块信号连接于模数转换器；所述模数转换器信号连接于图像分割单元；所述图像分割单元信号连接于特征提取模块；所述特征提取模块信号连接于匹配识别模块；所述匹配识别模块分别信号连接于匹配数据库和控制器。
一种基于图像识别技术的管道机器人的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：机器人启动，各个系统和模块初始化。
步骤2：若不通过远程控制终端控制机器人，机器人进入自运行模式，控制器自动控制机器人的运行，执行步骤3；若通过远程控制终端控制机器人，机器人进行远程控制模式，执行步骤6；
步骤3：机器人在管道内通过驱动电机驱动四个齿轮带动四个导轮运行；机器人在运行过程中，将实时获取管道内部的温度数据信息和气体数据信息，将获取的数据信息进行暂存；
步骤4：机器人在管道内运行过程中，将通过图像采集装置实时采集管道内部的图像数据信息；机器人将采集到的管道内部的图像数据信息依次进行图像锐化、数模转换、图像分割、特征提取和匹配识别，得出图像数据信息是否与匹配数据库中的数据信息一致，若一致，控制器控制控制抓取装置抓取该物体；
步骤5：机器人在管道内运行过程中，实时获取自己的运动状况数据信息，平衡系统内的判别器根据获取的运动状况数据信息判断机器人是否会出现侧翻或者失衡，将判断结果发送给处理器；处理器根据判断结果，控制机器人运行，保证机器人运行过程的平稳；
步骤6：在远程控制终端控制的情况下，机器人获取的管道内部的温度数据信息和气体数据信息都将实时发送给远程控制终端；图像处理系统的处理结果也会发送给远程控制终端，远程控制终端的操作人员判断是否控制机器人抓取该物体；平衡系统中的判别器根据获取的运动状况数据信息同样也将实时发送给远程控制终端，控制人员根据该数据信息，控制机器人的运行。
在自动运行状态下，所述平衡系统采用的平衡方法包括以下步骤：
步骤1：实时获取角度传感器监测到的角度参数和加速度传感器监测到的加速度参数；
步骤2：设定三个角度参数的权重值分别为P、Q、R，设定三个加速度参数的权重值为J、K、L；
步骤3：设定两个角度阈值为S和D；设定两个加速度阈值为H和N；
步骤4：当测定的角度参数小于S时，将角度参数与P相乘得到判定值；当测定的角度参数介于S和D之间时，将角度参数与Q相乘得到判定值；当测定的角度参数大于D时，将角度参数与R相乘得到判定值；
步骤5：当测定的加速度参数小于H时，将加速度参数与J相乘得到判定值；当测定的加速度参数介于H和N之间时，将加速度参数与K相乘得到加速度判定值Y；当测定的加速度参数大于N时，将加速度参数与L相乘得到加速度判定值G；
步骤6：设定两个角度判定阈值分别为C和V、设定两个加速度判定阈值为Z和B；
步骤7：当角度判定值Y小于C和加速度判定值小于Z时，判别不发送信号至处理器；当角度判定值Y介于C和V之间或加速度判定值介于Z和B之间时，判别器发送警告信号至中央控制单元；当角度判定值大于V或加速度判定值大于B时，发送紧急制动信号至处理器。
进一步的，采用上述技术方案，本发明的机器人在运动过程中出现了偏离的角度和加速度值和设定的阈值之间的关系，实现了机器人的自平衡，提升了机器人在管道内部运行的适应性。
所述图像处理器系统对采集到的图像信息进行二值化处理的方法包括以下步骤：
步骤1：计算得出超声图像的灰度直方图；
步骤2：计算图像的类间方差
QUOTE
；
步骤3：计算图像的类内方差：
QUOTE
；
步骤4：把直方图在某阈值处分成2组c1和c2,使分离度 QUOTE 为最大值的T即为最佳阈值；
步骤5：计算最佳阈值：
QUOTE ；
步骤6：根据该阈值对图像进行二值化处理。
进一步的，采用上述技术方案对图像进行二值化，比起直接通过预设的值对图像进行二值化，二值化处理后的图像损失的有用信息更少，提升了二值化处理后的图像的准确性。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、智能化：本发明的机器人具备两种运行模式，在自动模式下，机器人在管道内部自动获取管道内部的温度、气体数据信息；同时具备在管道内部自动找到目标物体的功能；
2、远程控制：本发明的机器人具备远程控制功能，机器人本体通过无线传输模块发送获取到的管道内部的数据信息和机器人运行状态数据信息给远程控制终端，控制人员根据接收到的机器人发送过来的数据信息自行控制机器人的运行。
3、安全性高：本发明的机器人可以在管道作业和施工过程中辅助施工人员进行相关工作，无须施工人员和作业人员进入管道内部，就可以完成整个施工和作业过程，提升了管道作业和施工的安全性。
4、图像识别准确：本发明的机器人图像识别非常准确，采用改进的图像二值化算法，保证了机器人在管道内图像识别的准确性。
5、平衡性好：本发明的机器人内部集成有平衡系统，保证了机器人在管道内运行过程中不会出现侧翻和失衡，保证机器人的正常运行。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是一种基于图像识别技术的管道机器人和控制方法的机器人的结构示意图。
图2是一种基于图像识别技术的管道机器人和控制方法的系统的结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明实施例1中提供了一种基于图像识别技术的管道机器人，机器人结构如图1所示，系统结构如图2所示：
一种基于图像识别技术的管道机器人，其特征在于，它包括：第一导轮、第二导轮、第三导轮和第四导轮；其特征在于，它还包括：主体部分；所述第一导轮和主体部分间通过第一连接杆相连接；所述第二导轮和主体部分间通过第二连接杆相连接；所述第三导轮和主体部分间通过第三连接杆相连接；所述第四导轮和主体部分间通过第四连接杆相连接；所述主体部分底部设置有四个相互啮合的齿轮：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；所述第一齿轮和第一导轮间链传动；所述第二齿轮和第二导轮间链传动；所述第三齿轮和第三导轮间链传动；所述第四导轮和第四导轮间链传动；所述主体部分上设置有图像采集装置、牵引装置和抓取装置；所述主体部分内部设置有驱动电机、平衡系统、图像处理系统、处理器和传感器组；所述处理器分别信号连接于驱动电机、平衡系统、传感器组和图像处理系统；所述图像处理系统信号连接于图像采集装置；所述驱动电机分别电连接于所述四个齿轮、牵引装置和抓取装置。
进一步的，采用上述技术方案，本发明的四个齿轮通过链传动控制四个导轮运行；四个齿轮受到驱动电机的控制而运动；驱动电机驱动抓取装置，抓取相应的物体，驱动电机驱动牵引装置，牵拉电线在管道内部布设。
处理器包括：无线传输模块和控制器；所述控制器信号连接于所述无线传输模块；所述机器人通过无线传输模块信号连接于远程控制终端。
进一步的，所述远程控制终端可以为个人电脑、专用设备或手机。
所述平衡系统包括：陀螺仪、加速度传感器和判别器；所述陀螺仪和加速度传感器分别信号连接于判别器；所述判别器信号连接于所述控制器。
所述传感器组包括：温度传感器和气体传感器；所述温度传感器和气体传感器分别信号连接于所述控制器。
进一步的，采用上述技术方案，温度传感器获取环境温度，气体传感器获取管道内部的气体数据信息；所述获取的温度和气体数据信息都将发送给处理，处理器通过无线传输模块发送给远程控制终端。
所述图像处理器系统包括：图像锐化模块、模数转换器、图像分割单元、特征提取模块、匹配识别模块和匹配数据库；所述图像锐化模块信号连接于模数转换器；所述模数转换器信号连接于图像分割单元；所述图像分割单元信号连接于特征提取模块；所述特征提取模块信号连接于匹配识别模块；所述匹配识别模块分别信号连接于匹配数据库和控制器。
本发明实施例2中提供了一种基于图像识别技术的管道机器人的控制方法：
一种基于图像识别技术的管道机器人的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：机器人启动，各个系统和模块初始化。
步骤2：若不通过远程控制终端控制机器人，机器人进入自运行模式，控制器自动控制机器人的运行，执行步骤3；若通过远程控制终端控制机器人，机器人进行远程控制模式，执行步骤6；
步骤3：机器人在管道内通过驱动电机驱动四个齿轮带动四个导轮运行；机器人在运行过程中，将实时获取管道内部的温度数据信息和气体数据信息，将获取的数据信息进行暂存；
步骤4：机器人在管道内运行过程中，将通过图像采集装置实时采集管道内部的图像数据信息；机器人将采集到的管道内部的图像数据信息依次进行图像锐化、数模转换、图像分割、特征提取和匹配识别，得出图像数据信息是否与匹配数据库中的数据信息一致，若一致，控制器控制控制抓取装置抓取该物体；
步骤5：机器人在管道内运行过程中，实时获取自己的运动状况数据信息，平衡系统内的判别器根据获取的运动状况数据信息判断机器人是否会出现侧翻或者失衡，将判断结果发送给处理器；处理器根据判断结果，控制机器人运行，保证机器人运行过程的平稳；
步骤6：在远程控制终端控制的情况下，机器人获取的管道内部的温度数据信息和气体数据信息都将实时发送给远程控制终端；图像处理系统的处理结果也会发送给远程控制终端，远程控制终端的操作人员判断是否控制机器人抓取该物体；平衡系统中的判别器根据获取的运动状况数据信息同样也将实时发送给远程控制终端，控制人员根据该数据信息，控制机器人的运行。
在自动运行状态下，所述平衡系统采用的平衡方法包括以下步骤：
步骤1：实时获取角度传感器监测到的角度参数和加速度传感器监测到的加速度参数；
步骤2：设定三个角度参数的权重值分别为P、Q、R，设定三个加速度参数的权重值为J、K、L；
步骤3：设定两个角度阈值为S和D；设定两个加速度阈值为H和N；
步骤4：当测定的角度参数小于S时，将角度参数与P相乘得到判定值；当测定的角度参数介于S和D之间时，将角度参数与Q相乘得到判定值；当测定的角度参数大于D时，将角度参数与R相乘得到判定值；
步骤5：当测定的加速度参数小于H时，将加速度参数与J相乘得到判定值；当测定的加速度参数介于H和N之间时，将加速度参数与K相乘得到加速度判定值Y；当测定的加速度参数大于N时，将加速度参数与L相乘得到加速度判定值G；
步骤6：设定两个角度判定阈值分别为C和V、设定两个加速度判定阈值为Z和B；
步骤7：当角度判定值Y小于C和加速度判定值小于Z时，判别不发送信号至处理器；当角度判定值Y介于C和V之间或加速度判定值介于Z和B之间时，判别器发送警告信号至中央控制单元；当角度判定值大于V或加速度判定值大于B时，发送紧急制动信号至处理器。
进一步的，采用上述技术方案，本发明的机器人在运动过程中出现了偏离的角度和加速度值和设定的阈值之间的关系，实现了机器人的自平衡，提升了机器人在管道内部运行的适应性。
所述图像处理器系统对采集到的图像信息进行二值化处理的方法包括以下步骤：
步骤1：计算得出超声图像的灰度直方图；
步骤2：计算图像的类间方差
QUOTE
；
步骤3：计算图像的类内方差：
QUOTE
；
步骤4：把直方图在某阈值处分成2组c1和c2,使分离度 QUOTE 为最大值的T即为最佳阈值；
步骤5：计算最佳阈值：
QUOTE ；
步骤6：根据该阈值对图像进行二值化处理。
进一步的，采用上述技术方案对图像进行二值化，比起直接通过预设的值对图像进行二值化，二值化处理后的图像损失的有用信息更少，提升了二值化处理后的图像的准确性。
本发明实施例1中提供了一种基于图像识别技术的管道机器人和控制方法，机器人结构如图1所示，系统结构如图2所示：
一种基于图像识别技术的管道机器人，其特征在于，它包括：第一导轮、第二导轮、第三导轮和第四导轮；其特征在于，它还包括：主体部分；所述第一导轮和主体部分间通过第一连接杆相连接；所述第二导轮和主体部分间通过第二连接杆相连接；所述第三导轮和主体部分间通过第三连接杆相连接；所述第四导轮和主体部分间通过第四连接杆相连接；所述主体部分底部设置有四个相互啮合的齿轮：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；所述第一齿轮和第一导轮间链传动；所述第二齿轮和第二导轮间链传动；所述第三齿轮和第三导轮间链传动；所述第四导轮和第四导轮间链传动；所述主体部分上设置有图像采集装置、牵引装置和抓取装置；所述主体部分内部设置有驱动电机、平衡系统、图像处理系统、处理器和传感器组；所述处理器分别信号连接于驱动电机、平衡系统、传感器组和图像处理系统；所述图像处理系统信号连接于图像采集装置；所述驱动电机分别电连接于所述四个齿轮、牵引装置和抓取装置。
进一步的，采用上述技术方案，本发明的四个齿轮通过链传动控制四个导轮运行；四个齿轮受到驱动电机的控制而运动；驱动电机驱动抓取装置，抓取相应的物体，驱动电机驱动牵引装置，牵拉电线在管道内部布设。
处理器包括：无线传输模块和控制器；所述控制器信号连接于所述无线传输模块；所述机器人通过无线传输模块信号连接于远程控制终端。
进一步的，所述远程控制终端可以为个人电脑、专用设备或手机。
所述平衡系统包括：陀螺仪、加速度传感器和判别器；所述陀螺仪和加速度传感器分别信号连接于判别器；所述判别器信号连接于所述控制器。
所述传感器组包括：温度传感器和气体传感器；所述温度传感器和气体传感器分别信号连接于所述控制器。
进一步的，采用上述技术方案，温度传感器获取环境温度，气体传感器获取管道内部的气体数据信息；所述获取的温度和气体数据信息都将发送给处理，处理器通过无线传输模块发送给远程控制终端。
所述图像处理器系统包括：图像锐化模块、模数转换器、图像分割单元、特征提取模块、匹配识别模块和匹配数据库；所述图像锐化模块信号连接于模数转换器；所述模数转换器信号连接于图像分割单元；所述图像分割单元信号连接于特征提取模块；所述特征提取模块信号连接于匹配识别模块；所述匹配识别模块分别信号连接于匹配数据库和控制器。
一种基于图像识别技术的管道机器人的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：机器人启动，各个系统和模块初始化。
步骤2：若不通过远程控制终端控制机器人，机器人进入自运行模式，控制器自动控制机器人的运行，执行步骤3；若通过远程控制终端控制机器人，机器人进行远程控制模式，执行步骤6；
步骤3：机器人在管道内通过驱动电机驱动四个齿轮带动四个导轮运行；机器人在运行过程中，将实时获取管道内部的温度数据信息和气体数据信息，将获取的数据信息进行暂存；
步骤4：机器人在管道内运行过程中，将通过图像采集装置实时采集管道内部的图像数据信息；机器人将采集到的管道内部的图像数据信息依次进行图像锐化、数模转换、图像分割、特征提取和匹配识别，得出图像数据信息是否与匹配数据库中的数据信息一致，若一致，控制器控制控制抓取装置抓取该物体；
步骤5：机器人在管道内运行过程中，实时获取自己的运动状况数据信息，平衡系统内的判别器根据获取的运动状况数据信息判断机器人是否会出现侧翻或者失衡，将判断结果发送给处理器；处理器根据判断结果，控制机器人运行，保证机器人运行过程的平稳；
步骤6：在远程控制终端控制的情况下，机器人获取的管道内部的温度数据信息和气体数据信息都将实时发送给远程控制终端；图像处理系统的处理结果也会发送给远程控制终端，远程控制终端的操作人员判断是否控制机器人抓取该物体；平衡系统中的判别器根据获取的运动状况数据信息同样也将实时发送给远程控制终端，控制人员根据该数据信息，控制机器人的运行。
在自动运行状态下，所述平衡系统采用的平衡方法包括以下步骤：
步骤1：实时获取角度传感器监测到的角度参数和加速度传感器监测到的加速度参数；
步骤2：设定三个角度参数的权重值分别为P、Q、R，设定三个加速度参数的权重值为J、K、L；
步骤3：设定两个角度阈值为S和D；设定两个加速度阈值为H和N；
步骤4：当测定的角度参数小于S时，将角度参数与P相乘得到判定值；当测定的角度参数介于S和D之间时，将角度参数与Q相乘得到判定值；当测定的角度参数大于D时，将角度参数与R相乘得到判定值；
步骤5：当测定的加速度参数小于H时，将加速度参数与J相乘得到判定值；当测定的加速度参数介于H和N之间时，将加速度参数与K相乘得到加速度判定值Y；当测定的加速度参数大于N时，将加速度参数与L相乘得到加速度判定值G；
步骤6：设定两个角度判定阈值分别为C和V、设定两个加速度判定阈值为Z和B；
步骤7：当角度判定值Y小于C和加速度判定值小于Z时，判别不发送信号至处理器；当角度判定值Y介于C和V之间或加速度判定值介于Z和B之间时，判别器发送警告信号至中央控制单元；当角度判定值大于V或加速度判定值大于B时，发送紧急制动信号至处理器。
进一步的，采用上述技术方案，本发明的机器人在运动过程中出现了偏离的角度和加速度值和设定的阈值之间的关系，实现了机器人的自平衡，提升了机器人在管道内部运行的适应性。
所述图像处理器系统对采集到的图像信息进行二值化处理的方法包括以下步骤：
步骤1：计算得出超声图像的灰度直方图；
步骤2：计算图像的类间方差
QUOTE
；
步骤3：计算图像的类内方差：
QUOTE
；
步骤4：把直方图在某阈值处分成2组c1和c2,使分离度 QUOTE 为最大值的T即为最佳阈值；
步骤5：计算最佳阈值：
QUOTE ；
步骤6：根据该阈值对图像进行二值化处理。
进一步的，采用上述技术方案对图像进行二值化，比起直接通过预设的值对图像进行二值化，二值化处理后的图像损失的有用信息更少，提升了二值化处理后的图像的准确性。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (8)
1.一种基于图像识别技术的管道机器人，其特征在于，它包括：第一导轮（1）、第二导轮（2）、第三导轮（3）和第四导轮（4）；其特征在于，它还包括：主体部分（9）；所述第一导轮（1）和主体部分（9）间通过第一连接杆（12）相连接；所述第二导轮（2）和主体部分（9）间通过第二连接杆（11）相连接；所述第三导轮（3）和主体部分（9）间通过第三连接杆（14）相连接；所述第四导轮（4）和主体部分（9）间通过第四连接杆（13）相连接；所述主体部分底部设置有四个相互啮合的齿轮：第一齿轮（6）、第二齿轮（7）、第三齿轮（8）和第四齿轮（5）；所述第一齿轮（6）和第一导轮（1）间链传动；所述第二齿轮（7）和第二导轮（2）间链传动；所述第三齿轮（8）和第三导轮（3）间链传动；所述第四导轮（5）和第四导轮间链传动；所述主体部分（9）上设置有图像采集装置（15）、牵引装置（10）和抓取装置（16）；所述主体部分内部设置有驱动电机、平衡系统、图像处理系统、处理器和传感器组；所述处理器分别信号连接于驱动电机、平衡系统、传感器组和图像处理系统；所述图像处理系统信号连接于图像采集装置；所述驱动电机分别电连接于所述四个齿轮、牵引装置和抓取装置。
2.如权利要求1所述的基于图像识别技术的管道机器人，其特征在于，所述处理器包括：无线传输模块和控制器；所述控制器信号连接于所述无线传输模块；所述机器人通过无线传输模块信号连接于远程控制终端。
3.如权利要求1或2所述的基于图像识别技术的管道机器人，其特征在于，所述平衡系统包括：陀螺仪、加速度传感器和判别器；所述陀螺仪和加速度传感器分别信号连接于判别器；所述判别器信号连接于所述控制器。
4.如权利要求3所述的基于图像识别技术的管道机器人，其特征在于，所述传感器组包括：温度传感器和气体传感器；所述温度传感器和气体传感器分别信号连接于所述控制器。
5.如权利要求4所述的基于图像识别技术的管道机器人，其特征在于，所述图像处理器系统包括：图像锐化模块、模数转换器、图像分割单元、特征提取模块、匹配识别模块和匹配数据库；所述图像锐化模块信号连接于模数转换器；所述模数转换器信号连接于图像分割单元；所述图像分割单元信号连接于特征提取模块；所述特征提取模块信号连接于匹配识别模块；所述匹配识别模块分别信号连接于匹配数据库和控制器。
6.一种基于权利要求1至4之一所述的基于图像识别技术的管道机器人的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：机器人启动，各个系统和模块初始化；
步骤2：若不通过远程控制终端控制机器人，机器人进入自运行模式，控制器自动控制机器人的运行，执行步骤3；若通过远程控制终端控制机器人，机器人进行远程控制模式，执行步骤6；
步骤3：机器人在管道内通过驱动电机驱动四个齿轮带动四个导轮运行；机器人在运行过程中，将实时获取管道内部的温度数据信息和气体数据信息，将获取的数据信息进行暂存；
步骤4：机器人在管道内运行过程中，将通过图像采集装置实时采集管道内部的图像数据信息；机器人将采集到的管道内部的图像数据信息依次进行图像锐化、数模转换、图像分割、特征提取和匹配识别，得出图像数据信息是否与匹配数据库中的数据信息一致，若一致，控制器控制控制抓取装置抓取该物体；
步骤5：机器人在管道内运行过程中，实时获取自己的运动状况数据信息，平衡系统内的判别器根据获取的运动状况数据信息判断机器人是否会出现侧翻或者失衡，将判断结果发送给处理器；处理器根据判断结果，控制机器人运行，保证机器人运行过程的平稳；
步骤6：在远程控制终端控制的情况下，机器人获取的管道内部的温度数据信息和气体数据信息都将实时发送给远程控制终端；图像处理系统的处理结果也会发送给远程控制终端，远程控制终端的操作人员判断是否控制机器人抓取该物体；平衡系统中的判别器根据获取的运动状况数据信息同样也将实时发送给远程控制终端，控制人员根据该数据信息，控制机器人的运行。
7.如权利要求5所述的基于图像识别技术的管道机器人的控制方法，其特征在于，在自动运行状态下，所述平衡系统采用的平衡方法包括以下步骤：
步骤1：实时获取角度传感器监测到的角度参数和加速度传感器监测到的加速度参数；
步骤2：设定三个角度参数的权重值分别为P、Q、R，设定三个加速度参数的权重值为J、K、L；
步骤3：设定两个角度阈值为S和D；设定两个加速度阈值为H和N；
步骤4：当测定的角度参数小于S时，将角度参数与P相乘得到判定值；当测定的角度参数介于S和D之间时，将角度参数与Q相乘得到判定值；当测定的角度参数大于D时，将角度参数与R相乘得到判定值；
步骤5：当测定的加速度参数小于H时，将加速度参数与J相乘得到判定值；当测定的加速度参数介于H和N之间时，将加速度参数与K相乘得到加速度判定值Y；当测定的加速度参数大于N时，将加速度参数与L相乘得到加速度判定值G；
步骤6：设定两个角度判定阈值分别为C和V、设定两个加速度判定阈值为Z和B；
步骤7：当角度判定值Y小于C和加速度判定值小于Z时，判别不发送信号至处理器；当角度判定值Y介于C和V之间或加速度判定值介于Z和B之间时，判别器发送警告信号至中央控制单元；当角度判定值大于V或加速度判定值大于B时，发送紧急制动信号至处理器。
8.如权利要求5所述的基于图像识别技术的管道机器人的控制方法，其特征在于，所述图像处理器系统对采集到的图像信息进行二值化处理的方法包括以下步骤：
步骤1：计算得出超声图像的灰度直方图；
步骤2：计算图像的类间方差
；
步骤3：计算图像的类内方差：
；
步骤4：把直方图在某阈值处分成2组c1和c2,使分离度为最大值的T即为最佳阈值；
步骤5：计算最佳阈值：
；
步骤6：根据该阈值对图像进行二值化处理。
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