CN111352411A - 空心车轴定位方法、装置及智能空心车轴探伤机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种空心车轴定位方法、装置及智能空心车轴探伤机。所述空心车轴定位方法包括：获取所述待检测车轴的位置信息；根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置向所述待检测车轴行走；当所述运输装置与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，控制所述第一视觉定位装置在预设范围内搜索定位所述待检测车轴；当所述第一视觉定位装置搜索定位到所述待检测车轴时，控制所述运输装置停止行走；控制所述第二视觉定位装置对所述待检测车轴进行二次定位。所述方法能够实现对所述待检测车轴精准定位。

Description

空心车轴定位方法、装置及智能空心车轴探伤机

技术领域

本申请涉及轨道交通机车空心车轴探伤领域，特别是涉及一种空心车轴探伤定位方法、装置及智能空心车轴探伤机。

背景技术

空心车轴是动车组的关键运行部件。空心车轴的运行状态直接关系到动车组的安全。铁路总公司规定，需定期对各型动车组空心车轴进行探伤检测。目前，动车组空心车轴超声波探伤设备已广泛应用于动车组的探伤检查作业。

传统技术中，空心车轴超声波探伤检测主要为移动式空心车轴超声波探伤设备。动车组停放在动车运用所中，探伤人员现场操控移动式空心车轴超声波探伤设备，将设备与对动车组空心车轴进行挂接、探伤作业，现场查看、分析探伤设备显示的超声波图像并判定空心车轴是否合格。

随着人工智能的发展，以AGV为代表的自动运输装置应用于超声波探伤设备已成为一种趋势。利用自动运输装置进行超声波探伤时，需要通过空心车轴探伤机对空心车轴进行精准定位，因此，需要一种实现空心车轴精准定位的方法。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种空心车轴探伤定位方法、装置及智能空心车轴探伤机。

一种空心车轴定位方法，用于通过空心车轴定位装置对待检测车轴进行定位，所述空心车轴定位装置包括运输装置及设置于所述运输装置的第一视觉定位装置和第二视觉定位装置，所述方法包括：

获取所述待检测车轴的位置信息；

根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置向所述待检测车轴行走；

当所述运输装置与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，控制所述第一视觉定位装置在预设范围内搜索定位所述待检测车轴；

当所述第一视觉定位装置搜索定位到所述待检测车轴时，控制所述运输装置停止行走；

控制所述第二视觉定位装置对所述待检测车轴进行二次定位。

在其中一个实施例中，所述根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置向所述待检测车轴行走，包括：

根据所述待检测车轴的位置信息确定行走路线；

根据所述行走路线控制所述运输装置行走；

校正所述运输装置的行走偏移，使得所述运输装置沿平行于轨道的方向行走。

在其中一个实施例中，所述校正所述运输装置的行走偏移，使得所述运输装置沿平行于轨道的方向行走，包括：

获取所述运输装置与所述轨道的平行度；

根据所述平行度校正所述运输装置的所述行走路线，得到校正行走路线；

根据所述校正行走路线控制所述运输装置行走。

在其中一个实施例中，所述获取所述运输装置与所述轨道的平行度，包括：

获取所述运输装置第一位置与所述轨道的距离，得到第一距离；

获取所述运输装置第二位置与所述轨道的距离，得到第二距离，其中，所述第二位置与所述第一位置位于平行于所述运输装置运行方向的直线上；

根据所述第一距离与所述第二距离得到所述平行度。

在其中一个实施例中，所述当所述运输装置与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，控制所述第一视觉定位装置在预设范围内搜索定位所述待检测车轴，包括：当所述运输装置与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，

控制所述第一视觉定位装置在所述预设范围内移动并获取当前位置的图像信息；

执行判断操作，所述判断操作包括：判断所述当前位置的图像信息中是否包括所述待检测车轴的图像信息；

若是，则确定所述第一视觉定位装置搜索定位到所述待检测车轴；

若否，则控制所述运输装置在所述预设范围内移动，并控制所述第一视觉定位装置继续获取下一位置的图像信息，将所述下一位置的图像信息作为新的所述当前位置的图像信息，执行所述判断操作，直至确定所述第一视觉定位装置搜索定位到所述待检测车轴。

在其中一个实施例中，所述空心车轴定位装置还包括对接装置，所述第二视觉定位装置设置于所述对接装置，所述对接装置设置于所述运输装置，所述控制所述第二视觉定位装置进行二次定位，包括：

控制所述第二视觉定位装置获取所述待检测车轴的第一图像信息；

执行匹配操作，所述匹配操作包括将所述第一图像信息与预设的标准图像信息进行匹配，得到第一匹配度；

若所述第一匹配度满足预设匹配阈值，所述第一图像信息对应的位置即为所述待检测车轴的位置；

否则，根据所述第一图像信息和所述标准图像信息控制所述对接装置调整位置，并控制所述第二视觉定位装置获取所述待检测车轴的第二图像信息，将所述第二图像信息作为新的所述第一图像信息，继续执行所述匹配操作，直至所述第一匹配度满足所述预设匹配阈值。

在其中一个实施例中，所述第一图像信息包括所述待检测车轴的外圆尺寸、外圆形状、轴孔尺寸和/或轴孔形状。

在其中一个实施例中，所述执行匹配操作之前，所述方法还包括：

对所述第一图像信息进行补偿，得到补偿图像信息；

所述匹配操作包括将所述补偿图像信息与所述预设的标准图像信息进行匹配，得到所述第一匹配度。

在其中一个实施例中，所述空心车轴定位装置还包括角度测量装置，所述角度测量装置设置于所述运输装置，所述对所述第一图像信息进行补偿，得到补偿图像信息，包括：

控制所述角度测量装置获取所述运输装置的水平度；

根据所述水平度补偿所述第一图像信息，得到所述补偿图像信息。

本申请实施例提供的所述空心车轴定位方法通过获取所述待检测车轴的位置信息。并根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置向所述待检测车轴行走。当所述运输装置与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，控制所述第一视觉定位装置在预设范围内搜索定位所述待检测车轴，从而实现对所述待检测车轴的全自动定位，提高对所述待检测车轴定位的智能性。通过所述第一视觉定位装置的搜索定位，提高了对所述待检测车轴定位的准确性。同时，当所述第一视觉定位装置搜索定位到所述待检测车轴时，进一步控制所述运输装置停止行走，控制所述第二视觉定位装置对所述待检测车轴进行二次定位。通过二次定位，进一步提高对所述待检测车轴定位的准确性。

一种空心车轴定位装置，包括运输装置及设置于所述运输装置的第一视觉定位装置、第二视觉定位装置和控制装置，其中，所述控制装置包括：

目标获取模块，用于获取所述待检测车轴的位置信息；

行走控制模块，用于根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置向所述待检测车轴行走；

所述行走控制模块还用于当所述第一视觉定位装置搜索定位到所述待检测车轴时，控制所述运输装置停止行走；

定位控制模块，用于当所述运输装置与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，控制所述第一视觉定位装置在预设范围内搜索定位所述待检测车轴；

所述定位控制模块还用于控制所述第二视觉定位装置对所述待检测车轴进行二次定位。

本申请实施例提供的所述空心车轴定位装置包括所述控制装置。所述控制装置包括所述目标获取模块、所述行走控制模块和所述定位控制模块。所述目标获取模块获取所述待检测车轴的位置信息。所述行走控制模块根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置向所述待检测车轴行走。当所述运输装置与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，所述定位控制模块控制所述第一视觉定位装置在预设范围内搜索定位所述待检测车轴，从而实现对所述待检测车轴的全自动定位，提高对所述待检测车轴定位的智能性。通过所述第一视觉定位装置的搜索定位，提高了对所述待检测车轴定位的准确性。同时，当所述第一视觉定位装置搜索定位到所述待检测车轴时，所述行走控制模块进一步控制所述运输装置停止行走，并通过所述定位控制模块控制所述第二视觉定位装置对所述待检测车轴进行二次定位。所述定位控制模块通过二次定位，进一步提高对所述待检测车轴定位的准确性。

一种智能空心车轴探伤机，包括如上所述的空心车轴定位装置。

本申请实施例提供的所述智能空心车轴探伤机包括如上所述的空心车轴定位装置，因此能够实现对所述待检测车轴精准定位，从而使得所述智能空心车轴探伤机的探伤装置能够准确的与所述待检测车轴实现对接，进而提高探伤检测的准确性。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的智能空心车轴探伤机结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的空心车轴定位方法流程示意图；

图3为本申请一个实施例提供的根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置向所述待检测车轴行走的方法流程示意图；

图4为本申请一个实施例提供的校正所述运输装置的行走偏移，使得所述运输装置沿平行于轨道的方向行走的方法流程示意图；

图5为本申请一个实施例提供的获取所述运输装置与所述轨道的平行度的方法流程示意图；

图6为本申请一个实施例提供的控制所述第一视觉定位装置在预设范围内搜索定位所述待检测车轴的方法流程示意图；

图7为本申请一个实施例提供的控制所述第二视觉定位装置对所述待检测车轴进行二次定位的方法流程示意图；

图8为本申请一个实施例提供的对所述第一图像信息进行补偿，得到补偿图像信息的方法流程示意图；

图9为本申请一个实施例提供的控制装置的结构示意图；

图10为本申请一个实施例提供的控制装置的结构示意图。

附图标记说明：

智能空心车轴探伤机 10

空心车轴定位装置 100

运输装置 110

第一视觉定位装置 120

第二视觉定位装置 130

角度测量装置 140

探伤装置 200

对接装置 300

控制装置 400

目标获取模块 410

行走控制模块 420

定位控制模块 430

补偿模块 440

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的空心车轴定位方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请一个实施例提供一种空心车轴定位方法，所述方法用于通过空心车轴定位装置100对待检测空心车轴进行定位。所述空心车轴定位装置100是智能空心车轴探伤机10的一部分。所述智能空心车轴探伤机10用于对动车组(高铁、动车等)不落轮在线空心车轴探伤检测。

请参见图1，所述智能空心车轴探伤机10可以包括所述空心车轴定位装置100、探伤装置200和对接装置300等。其中，所述定心车轴定位装置100包括运输装置110、第一视觉定位装置120、第二视觉定位装置130和控制装置400。所述第一视觉定位装置120、所述第二视觉定位装置130、所述探伤装置200和所述对接装置300均设置于所述运输装置110。所述探伤装置200用于对待检测空心车轴进行探伤作业。所述对接装置300用于移动所述探伤装置200，并实现与所述待检测车轴的对接。所述控制装置400与所述空心车轴定位装置100、所述探伤装置200和所述对接装置300通信连接。所述控制装置400用于控制所述空心车轴定位装置100、所述探伤装置200和所述对接装置300工作。

具体的，所述运输装置110作为运行载体，用于带动所述第一视觉定位装置120、所述第二视觉定位装置130以及所述探伤装置200和所述对接装置300等在设备运用所移动。所述运输装置110与所述控制装置400通信连接，可以由所述控制装置400控制其行走，以完成所述运输装置110的自动运行。所述运输装置110也可以包括自身的控制系统，用于实现自主行走。具体的，所述运输装置110可以包括主驱动控制部分和方向控制部分。本申请对所述运输装置110的具体结构不做限定，只要可以实现其功能即可。

在一个实施例中，所述运输装置110为AGV(Automated Guided Vehicle)自动导引运输车。待检测车辆位于所述设备运用所。所述设备运用所包括用于车辆停放和运行的轨道。所述轨道架设于多个间隔设置的立柱。在所述设备运用所地面铺设磁条，并设置定位块和起始基准识别点等。同时，建立所述设备运用所的电子地图，存储于所述控制系统400和所述AGV自动导引运输车。所述控制装置400根据所述待检测车轴的位置和布局，向所述AGV自动导引运输车下发行走路线任务。所述AGV自动导引运输车根据行走路线任务，自动行走至所述起始基准识别点。从所述起始基准识别点开始，根据定位块实时定位，参照所述电子地图，行走至所述待检测车轴处，实现对所述待检测车轴的定位。

所述第一视觉定位装置120与所述控制装置400通信连接。所述第一视觉定位装置120用于实现所述探伤装置200与所述待检测车轴对接的第一次定位，即粗调定位。所述第一视觉定位装置120可以为包括图像采集的装置。在一个实施例中，所述第一视觉定位装置120包括视觉相机。

所述第二视觉定位装置130可以设置于所述运输装置110，也可以设置于所述对接装置300。所述第二视觉定位装置130与所述控制装置400通信连接。所述第二视觉定位装置130用于实现所述探伤装置200与所述待检测车轴对接的第二次定位，即精细定位。所述第二视觉定位装置130可以为包括图像采集的装置。在一个实施例中，所述第二视觉定位装置130包括视觉相机。所述视觉相机可以安装于所述对接装置300。例如，所述视觉相机可以安装于所述机械臂310。同时，所述第二视觉定位装置130还可以包括距离传感器。所述距离传感器可以安装于所述对接装置300的机械臂。当所述第一视觉定位装置120完成粗调定位后，所述第二视觉定位装置130对所述待检测车轴及所述待检测车轴进行拍照。所述距离传感器检测所述探伤装置200与所述待检测车轴之间的距离信息，并传输至所述控制装置400。所述控制装置400对所述图像信息和所述距离信息进行分析。

所述探伤装置200可以为超声波探伤装置。所述探伤装置200可以通过常规超声方式进行探伤检测，也可以通过常规超声与相控阵超声组合的方式进行探伤检测，还可以通过常规超声与涡流组合的方式进行探伤检测。

所述对接装置300通过所述控制装置400控制，可以实现将所述探伤装置200移动至所述待检测车轴，使得所述待检测车轴与进给机构挂接装置280和所述待检测车轴完成挂接。可以理解，完成探伤作业后，所述对接装置300也可以用于移动所述探伤装置200，使其回到原始位置(即归位)。所述对接装置300可以为多种结构，本申请不做具体限定，只要可以实现其功能即可。

所述控制装置400包括处理器，所述处理器能够接收和处理数据，并向与其通信连接的设备发送指令，控制设备的开启、关闭、状态改变等等。所述控制装置400可以包括计算机设备，PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)等。所述控制装置400可以包括硬件电路，也可以包括软件程序。所述控制装置400与所述运输装置110、所述探伤装置200和所述对接装置300之间的通信可以为有线数据传输，也可以为无线通信传输。

请参见图2，本申请一个实施例提供一种空心车轴定位方法。所述方法包括：

S10，获取所述待检测车轴的位置。

所述控制装置400包括软件应用程序。所述软件应用程序能够接收并执行用户输入的作业计划。所述作业计划包括需要进行探伤作业的待检测车轴的轴位信息。所述待检测车轴即待检测空心车轴。所述轴位信息是指表征所述待检测车轴相对位置的信息。例如，所述待检测车轴为XX型号机车的第N节车厢第M个轴位。所述控制装置400根据所述轴位信息得到所述待检测车轴的位置信息，即目标位置。所述待检测车轴的位置信息可以通过坐标数据表征，也可以通过其他形式的数据表征。

S20，根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置110向所述待检测车轴行走。

所述控制装置400将所述待检测车轴的位置信息发送至所述运输装置110，并向所述运输装置110发送行走指令。所述运输装置110接收所述行走指令及所述待检测车轴的位置信息，通过自身的控制系统控制车体沿铺设的所述磁条行走。在一个实施例中，所述磁条沿平行于所述动车组的轨道方向延伸。因此，所述运输装置110沿平行于所述轨道的方向行走。

S30，当所述运输装置110与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，控制所述第一视觉定位装置120在预设范围内搜索定位所述待检测车轴。

由于所述待检测车辆车型不同，或所述待检测车辆停放位置误差，或者所述运输装置110的行走误差，或者其他因素，所述运输装置110根据所述待检测车轴的位置信息行走，并不能保证准确到达实际的所述待检测车轴的位置。所述运输装置110与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，所述控制装置400控制所述第一视觉定位装置120在预设范围内搜索定位所述待检测车轴，以保证对所述待检测车轴定位的准确性。所述预设阈值和所述预设范围均可以根据实际需要设置。例如，所述预设阈值可以为0.5m。所述预设范围可以为半径为0.5m的圆形区域。当所述运输装置110沿所述磁条行走至距离所述待检测车轴距离小于0.5m时，所述控制装置400控制所述第一视觉定位装置120在行走过程中，在半径为0.5m的圆形区域内搜索捕捉所述待检测车轴。所述第一视觉定位装置120搜索定位所述待检测车轴的具体方式本申请不做限定，只要可以实现搜索定位功能即可。

S40，当所述第一视觉定位装置120搜索定位到所述待检测车轴时，控制所述运输装置110停止行走。

S50，控制所述第二视觉定位装置130对所述待检测车轴进行二次定位。

所述第一视觉定位装置120搜索定位到所述待检测车轴后，所述控制装置400根据预设的算法，控制所述第二视觉定位装置130启动二次定位，实现对所述待检测车轴的进一步精确定位。

所述第二视觉定位装置130实现二次定位的具体方法不做具体限定，可以根据实际需求选择。

本实施例中，所述空心车轴定位方法通过获取所述待检测车轴的位置信息。并根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置110向所述待检测车轴行走。当所述运输装置110与所述待检测车轴距离小于预设阈值时，控制所述第一视觉定位装置120在预设范围内搜索定位所述待检测车轴，从而实现对所述待检测车轴的全自动定位，提高对所述待检测车轴定位的智能性。通过所述第一视觉定位装置120的搜索定位，提高了对所述待检测车轴定位的准确性。同时，当所述第一视觉定位装置120搜索定位到所述待检测车轴时，进一步控制所述运输装置110停止行走，控制所述第二视觉定位装置130对所述待检测车轴进行二次定位。通过二次定位，进一步提高对所述待检测车轴定位的准确性。

请参见图3，在一个实施例中，S20包括：

S210，根据所述待检测车轴的位置信息确定行走路线。

所述控制装置400根据所述待检测车轴的位置信息及预先存储的所述设备运用所的电子地图，制定行走至所述待检测车轴的行走路线。所述行走路线发送至所述运输装置110。

S220，根据所述行走路线控制所述运输装置110行走。

所述运输装置110的自身控制系统根据所述行走路线驱动车体行走并控制车体方向。所述运输装置110可以包括导向装置。所述运输装置110通过导航装置引导车体按照所述行走路线行走。

S230，校正所述运输装置110的行走偏移，使得所述运输装置110沿平行于轨道的方向行走。

所述运输装置110行走过程中由于环境因素或所述运输装置110本身的精确度等会导致所述运行装置110的行走会有一定的偏移量，需要及时对所述运输装置110的行走路线进行校正，以保证所述运输装置110沿平行于所述轨道的方向行走。本实施例中，通过校正所述运输装置110的行走偏移，从而保证所述运输装置110与所述待检测车辆的距离准确和恒定，从而保证后期所述待检测车轴定位的准确性。

请参见图4，在一个实施例中，S230包括：

S231，获取所述运输装置110与所述轨道的平行度。

所述运输装置110可以通过设置检测传感器，检测所述运输装置110与所述轨道的平行度。根据平行度获取方法的不同，所述检测传感器的种类可以不同。在一个实施例中，所述运输装置110包括至少2个距离传感器。所述距离传感器与所述运输装置110的自身控制系统和/或所述控制装置400通信连接。2个所述距离传感器分别设置于所述运输装置110的第一位置和第二位置。所述第一位置与所述第二位置位于平行于所述运输装置110运行方向的直线上。例如，所述第一位置位于所述运输装置110的车头位置，所述第二位置位于所述运输装置110的车尾位置，所述第一位置与所述第二位置的连线与所述运输装置110车体延伸方向，即所述运输装置110运行方向平行。

请参见图5，在一个实施例中，S231包括：

S235，获取所述运输装置110第一位置与所述轨道的距离，得到第一距离。

S237，获取所述运输装置110第二位置与所述轨道的距离，得到第二距离，其中，所述第二位置与所述第一位置位于平行于所述运输装置110运行方向的直线上。

S239，根据所述第一距离与所述第二距离得到所述平行度。

2个所述距离传感器分别将测得的所述第一距离和所述第二距离传输给所述运输装置110的自身控制系统和/或所述控制装置400。所述轨道延伸方向的角度已知。所述运输装置110的自身控制系统和/或所述控制装置400根据所述第一距离、所述第二距离计算所述平行度。

可以理解，所述距离传感器也可以用于测量所述运输装置110与所述立柱之间的距离，从而计算所述运输装置110与所述轨道的平行度。

S232，根据所述平行度校正所述运输装置110的所述行走路线，得到校正行走路线。

根据所述平行度，计算对所述行走路线的校正方案，并得到新的行走路线，即所述校正行走路线。例如，根据所述平行度可知所述运输装置110偏离基准线路2mm，则，将当前的所述行走路线校正-2mm，得到所述校正行走路线。

S233，根据所述校正行走路线控制所述运输装置110行走。

所述运输装置110根据所述校正行走路线行走，可校正偏离。所述运输装置110依据上述方法实时校正，或以间隔时间进行校正，从而使得所述运输装置110沿平行于轨道的方向行走，从而使得使所述空心车轴定位装置100能够准确的实现对所述待检测车轴的定位。

请参见图6，在一个实施例中，S30中，所述控制所述第一视觉定位装置120在预设范围内搜索定位所述待检测车轴，包括：

S310，控制所述第一视觉定位装置120在所述预设范围内移动并获取所述当前位置的图像信息。

以所述第一视觉定位装置120为视觉相机为例，所述控制装置400控制所述视觉相机在所述运输装置110行走过程中，实时或以一定时间间隔采集周围图像信息。由于所述视觉相机在所述运输装置110行走中进行所述图像信息的获取，因此，每一个所述图像信息表征一个位置包含物体情况信息。所述视觉相机将当前位置的图像信息传输至所述控制装置400。

S320，执行判断操作，所述判断操作包括：判断所述当前位置的图像信息中是否包括所述待检测车轴的图像信息。

所述控制装置400对所述图像信息进行分析。具体的，所述视觉相机将所述当前位置的图像信息与所述待检测车轴的图像信息对比。所述待检测车轴的图像信息可以预先拍摄并存储于所述控制装置400。所述待检测车轴的图像信息可以为多个。多个所述待检测车轴的图像信息表征所述待检测车轴在不同角度、不同距离显示的图像信息。例如，所述空心车轴外形为圆形，所述待检测车轴的图像信息可以包含在距离为X1，角度为Y1的第一拍摄位置得到的第一位置图像信息，此时，所述第一图像信息表征的所述待检测车轴形状为偏心度为P1的椭圆，面积为S1；所述待检测车轴的图像信息还包括在距离为X2，角度为Y2的第一拍摄位置得到的第一图像信息，此时，所述第二位置图像信息表征的所述待检测车轴形状为偏心度为P2的椭圆，面积为S2；……

所述控制装置400提取所述图像信息中的参数，判断所述图像信息中是否包含如上多个所述待检测车轴的图像信息中的一个。

S330A，若是，则确定所述第一视觉定位装置120搜索定位到所述待检测车轴。

若所述图像信息中包含所述待检测车轴的图像信息，则说明所述待检测车轴位于所述当前位置。

S330B，若否，则控制所述运输装置110在所述预设范围内移动，并控制所述第一视觉定位装置120继续获取下一位置的图像信息，将所述下一位置的图像信息作为新的所述当前位置的图像信息，执行所述判断操作，直至确定所述第一视觉定位装置120搜索定位到所述待检测车轴。

若所述图像信息中未包含所述待检测车轴的图像信息，则说明所述当前位置未包含所述待检测车轴。所述控制装置400控制所述运输装置110继续移动，并重复上述S310、S320的过程，直至寻找到所述待检测车轴。

在一个实施例中，通过上述步骤控制所述第一视觉定位装置120在预设范围内搜索定位所述待检测车轴，可以是通过预设的间隔距离的多个位置逐一获取图像信息，判断获取的图像信息是否包含所述待检测车轴的图像信息。若是，确定所述第一视觉定位装置120搜索定位到所述待检测车轴，若否，控制所述运输装置移动至所述预设范围内的下一位置。

在另一实施例中，通过上述步骤控制所述第一视觉定位装置120在预设范围内搜索定位所述待检测车轴，也可以是所述运输装置110移动的同时，所述第一视觉定位装置120实时的获取周围环境图像，并实时判断所述周围环境图像中是否包括所述待检测车轴的图像信息，若是，确定所述第一视觉定位装置120搜索定位到所述待检测车轴，控制所述运输装置110停止行走。若否，所述运输装置110继续移动，所述第一视觉定位装置120继续获取周围环境图像，直至搜索定位到所述待检测车轴为止。

本实施例中，通过控制所述第一视觉定位装置120获取所述预设范围内当前位置的图像信息，然后执行判断操作，判断所述当前位置的图像信息中是否包括所述待检测车轴的图像信息，从而确定所述当前位置是否包括所述待检测车轴，直至搜索定位到所述待检测车轴。本实施例提供的所述方法对所述待检测车轴的定位方法简单、快捷，且准确度高。

请参见图7，在一个实施例中，所述空心车轴定位装置100还包括所述对接装置300。所述第二视觉定位装置130设置于所述对接装置300。所述对接装置300设置于所述运输装置110。在一个具体的实施例中，所述对接装置300可以包括机械臂等能够将所述探伤装置200移动至所述待检测车轴的结构，使得所述待检测车轴与进给机构挂接装置280和所述待检测车轴完成挂接。

S50包括：

S510，控制所述第二视觉定位装置130获取所述待检测车轴的第一图像信息。

所述第二视觉定位装置130在所述运输装置110停止行走后，获取所述待检测车轴的图像信息，即所述第一图像信息。所述第一图像信息表征所述运输装置110静止于当前位置时，在所述第二视觉定位装置130角度得到的所述待检测车轴的相关信息。所述第二视觉定位装置130将获取的所述第一图像信息传输至所述控制装置400。所述控制装置400根据所述第一图像信息可以提取获得多个信息。

在一个实施例中，所述第一图像信息包括所述待检测车轴的外圆尺寸、外圆形状、轴孔尺寸及轴孔形状中的一个或多个。

S520，执行匹配操作，所述匹配操作包括将所述第一图像信息与预设的标准图像信息进行匹配，得到第一匹配度。

所述控制装置400预先获取并保存所述标准图像信息。所述标准图像信息包括所述待检测车轴的外圆尺寸、外圆形状、轴孔尺寸及轴孔形状中的一个或多个。所述控制装置400将第一图像信息获取的参数与所述标准图像信息中对应的参数进行对比匹配，得到所述第一匹配度。

S530A，若所述第一匹配度满足预设匹配阈值，所述第一图像信息对应的位置即为所述待检测车轴的位置。

所述预设匹配阈值可以根据实际精度需求进行调整和选择。当所述第一匹配度满足所述预设匹配阈值要求时，所述第一图像信息对应的位置即为所述待检测车轴的位置。说明所述运输装置110当前所处的位置满足对接要求，可以实施下一步对接工作。

S530B，否则，根据所述第一图像信息和所述标准图像信息控制所述对接装置调整位置，并控制所述第二视觉定位装置130获取所述待检测车轴的第二图像信息，将所述第二图像信息作为新的所述第一图像信息，继续执行所述匹配操作，直至所述第一匹配度满足所述预设匹配阈值。

若所述第一匹配度不满足所述预设匹配阈值要求，说明对所述待检测车轴的定位未达到要求，需要进一步进行调整。所述控制装置400结合所述第一图像信息和所述标准图像信息，制定调整方案。所述控制装置400根据所述调整方案控制所述运输装置110调整位置。调整位置后，重复S510和S530步骤，直至所述第一匹配度满足预设匹配阈值，准确定位所述待检测车轴的位置为止。

本实施例中，通过二次定位，进一步提高对所述空心车轴定位的准确性。且通过控制所述第二视觉定位装置130获取所述待检测车轴的第一图像信息，并执行匹配操作，根据所述第一匹配度与预设匹配阈值的对比判断是否准确定位，直至对所述空心车轴准确定位。本实施例对所述待检测车轴的定位方法简单、快捷，且准确度高，能够有效提高后续所述探伤装置200与所述待检测车轴对接的准确性。

在一个实施例中，S520之前，所述方法还包括：

S540，对所述第一图像信息进行补偿，得到补偿图像信息；

所述匹配操作包括将所述补偿图像信息与所述预设的标准图像信息进行匹配，得到所述第一匹配度。

所述第二视觉定位装置130在获取所述第一图像信息时，可能受到周围环境因素的影响导致所述第一图像信息得到的参数不够准确。例如，所述运输装置110行走过程中由于所述磁条高低不平使得所述运输装置110上下颠簸，从而导致所述第二视觉定位装置130的水平度变化，进而影响所述第一图像信息的准确性。对所述第一图像信息的补偿可以根据影响所述图像信息的参数不同进行多个参数和多种方法的补偿。具体的补偿参数和补偿方法本申请不做限定。通过对所述第一图像信息进行补偿，再通过补偿后的图像信息进行匹配操作，提高了图像信息的准确性，进而提高了对所述待检测车轴定位的准确性。

请参见图8，在一个实施例中，所述空心车轴定位装置100还包括角度测量装置140，所述角度测量装置140设置于所述运输装置110。请一并参见图1，所述角度测量装置140可以位于图1中指示的140位置对应的所述运输装置110车体内部。所述角度测量装置140与所述控制装置400通信连接。所述角度测量装置140可以为陀螺仪等。S540包括：

S541，控制所述角度测量装置140获取所述运输装置110的水平度。

S542，根据所述水平度补偿所述第一图像信息，得到所述补偿图像信息。

通过获取所述运输装置110的所述水平度，并通过所述水平度补偿所述第一图像信息，能够有效补偿因所述运输装置110行走过程中颠簸造成所述第二视觉定位装置130水平度变化造成的影响，使得对所述待检测车轴定位更加准确。

请参见图9，本申请一个实施例提供一种空心车轴定位装置100，其包括运输装置110及设置于所述运输装置的第一视觉定位装置120、第二视觉定位装置130和控制装置400。所述控制装置400包括：

目标获取模块410，用于获取所述待检测车轴的位置；

行走控制模块420，用于根据所述目标位置控制所述运输装置110向所述目标位置行走；

行走控制模块420还用于当所述第一视觉定位装置120搜索定位到所述待检测车轴时，控制所述运输装置110停止行走；

定位控制模块430，用于当所述运输装置110与所述目标位置的距离小于预设阈值时，控制所述第一视觉定位装置120在预设范围内搜索定位所述待检测车轴；

定位控制模块430还用于控制所述第二视觉定位装置130对所述待检测车轴进行二次定位。

本申请实施例提供的所述空心车轴定位装置100包括所述控制装置400。所述控制装置400包括所述目标获取模块410、所述行走控制模块420和所述定位控制模块430。所述目标获取模块410获取所述待检测车轴的位置信息。所述行走控制模块420根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置110向所述待检测车轴行走。当所述运输装置与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，所述定位控制模块430控制所述第一视觉定位装置120在预设范围内搜索定位所述待检测车轴，从而实现对所述待检测车轴的全自动定位，提高对所述待检测车轴定位的智能性。通过所述第一视觉定位装置120的搜索定位，提高了对所述待检测车轴定位的准确性。同时，当所述第一视觉定位装置120搜索定位到所述待检测车轴时，所述行走控制模块420进一步控制所述运输装置停止行走，并通过所述定位控制模块控制所述第二视觉定位装置130对所述待检测车轴进行二次定位。所述定位控制模块430通过二次定位，进一步提高对所述待检测车轴定位的准确性。

在一个实施例中，所述行走控制模块420包括行走路线确定单元、控制单元和校正单元。其中，所述行走路线确定单元用于根据所述目标位置确定行走路线。所述控制单元用于根据所述行走路线控制所述运输装置110行走。所述校正单元用于校正所述运输装置110的行走偏移，使得所述运输装置110沿平行于轨道的方向行走。

在一个实施例中，所述校正单元包括平行度获取子单元、校正路线获取子单元和校正行走控制子单元。其中，所述平行度获取子单元用于获取所述运输装置110与所述轨道的平行度。所述校正路线获取子单元用于根据所述平行度校正所述运输装置110的所述行走路线，得到校正行走路线。所述校正行走控制子单元用于根据所述校正行走路线控制所述运输装置110行走。

在一个实施例中，所述平行度获取子单元具体用于获取所述运输装置110第一位置与所述轨道的距离，得到第一距离，并获取所述运输装置110第二位置与所述轨道的距离，得到第二距离，其中，所述第二位置与所述第一位置位于平行于所述运输装置110运行方向的直线上。然后根据所述第一距离与所述第二距离得到所述平行度。

在一个实施例中，所述定位控制模块430包括当前位置图像获取单元、判断执行单元。所述当前位置图像获取单元用于当所述运输装置110与所述目标位置的距离小于预设阈值时，控制所述第一视觉定位装置120在所述预设范围内移动并获取当前位置的图像信息。所述判断执行单元用于执行判断操作，所述判断操作包括：判断所述当前位置的图像信息中是否包括所述待检测车轴的图像信息；若是，则确定所述第一视觉定位装置120搜索定位到所述待检测车轴；若否，则控制所述运输装置110在所述预设范围内移动，并控制所述第一视觉定位装置120继续获取下一位置的图像信息，将所述下一位置的图像信息作为新的所述当前位置的图像信息，执行所述判断操作，直至确定所述第一视觉定位装置120搜索定位到所述待检测车轴。

在一个实施例中，所述空心车轴定位装置100还包括对接装置300，所述第二视觉定位装置设置于所述对接装置，所述对接装置300设置于所述运输装置110，所述定位控制模块430包括第一图像获取单元和匹配执行单元。所述第一图像获取单元用于控制所述第二视觉定位装置130获取所述待检测车轴的第一图像信息。所述匹配执行单元用于执行匹配操作，所述匹配操作包括将所述第一图像信息与预设的标准图像信息进行匹配，得到第一匹配度；若所述第一匹配度满足预设匹配阈值，所述第一图像信息对应的位置即为所述待检测车轴的位置；否则，根据所述第一图像信息和所述标准图像信息控制所述对接装置300调整位置，并控制所述第二视觉定位装置130获取所述待检测车轴的第二图像信息，将所述第二图像信息作为新的所述第一图像信息，继续执行所述匹配操作，直至所述第一匹配度满足所述预设匹配阈值。

在一个实施例中，所述第一图像信息包括所述待检测车轴的外圆尺寸、外圆形状、轴孔尺寸和/或轴孔形状。

请参见图10，在一个实施例中，所述控制装置400还包括补偿模块440。所述补偿模块440用于对所述第一图像信息进行补偿，得到补偿图像信息。所述匹配操作包括将所述补偿图像信息与所述预设的标准图像信息进行匹配，得到所述第一匹配度。

在一个实施例中，所述空心车轴定位装置100还包括角度测量装置140，所述角度测量装置140设置于所述运输装置110。所述补偿模块440包括水平度获取单元和补偿单元。所述水平度获取单元用于控制所述角度测量装置140获取所述运输装置110的水平度。所述补偿单元用于根据所述水平度补偿所述第一图像信息，得到所述补偿图像信息。

以上实施例提供的所述空心车轴定位装置100与上述方法的实现原理和有益效果类似，在此不做赘述。

本申请一个实施例提供一种智能空心车轴探伤机10。其包括所述空心车轴定位装置100。所述智能空心车轴探伤机10的具体结构如上所述，在此不再赘述。本实施例提供的所述智能空心车轴探伤机10包括如上所述的空心车轴定位装置100，因此能够实现对所述待检测车轴精准定位，从而使得所述对接装置300能够将所述探伤装置200与所述待检测车轴准确的对接，进而提高探伤检测的准确性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种空心车轴定位方法，用于通过空心车轴定位装置对待检测车轴进行定位，所述空心车轴定位装置包括运输装置及设置于所述运输装置的第一视觉定位装置和第二视觉定位装置，其特征在于，所述方法包括：

获取所述待检测车轴的位置信息；

根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置向所述待检测车轴行走；

当所述运输装置与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，控制所述第一视觉定位装置在预设范围内搜索定位所述待检测车轴；

当所述第一视觉定位装置搜索定位到所述待检测车轴时，控制所述运输装置停止行走；

控制所述第二视觉定位装置对所述待检测车轴进行二次定位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置向所述待检测车轴行走，包括：

根据所述车轴的位置信息确定行走路线；

根据所述行走路线控制所述运输装置行走；

校正所述运输装置的行走偏移，使得所述运输装置沿平行于轨道的方向行走。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述校正所述运输装置的行走偏移，使得所述运输装置沿平行于轨道的方向行走，包括：

获取所述运输装置与所述轨道的平行度；

根据所述平行度校正所述运输装置的所述行走路线，得到校正行走路线；

根据所述校正行走路线控制所述运输装置行走。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述运输装置与所述轨道的平行度，包括：

获取所述运输装置第一位置与所述轨道的距离，得到第一距离；

获取所述运输装置第二位置与所述轨道的距离，得到第二距离，其中，所述第二位置与所述第一位置位于平行于所述运输装置运行方向的直线上；

根据所述第一距离与所述第二距离得到所述平行度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述运输装置与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，控制所述第一视觉定位装置在预设范围内搜索定位所述待检测车轴，包括：当所述运输装置与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，

控制所述第一视觉定位装置在所述预设范围内移动并获取当前位置的图像信息；

执行判断操作，所述判断操作包括：判断所述当前位置的图像信息中是否包括所述待检测车轴的图像信息；

若是，则确定所述第一视觉定位装置搜索定位到所述待检测车轴；

若否，则控制所述运输装置在所述预设范围内移动，并控制所述第一视觉定位装置继续获取下一位置的图像信息，将所述下一位置的图像信息作为新的所述当前位置的图像信息，执行所述判断操作，直至确定所述第一视觉定位装置搜索定位到所述待检测车轴。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述空心车轴定位装置还包括对接装置，所述第二视觉定位装置设置于所述对接装置，所述对接装置设置于所述运输装置，所述控制所述第二视觉定位装置进行二次定位，包括：

控制所述第二视觉定位装置获取所述待检测车轴的第一图像信息；

执行匹配操作，所述匹配操作包括将所述第一图像信息与预设的标准图像信息进行匹配，得到第一匹配度；

若所述第一匹配度满足预设匹配阈值，所述第一图像信息对应的位置即为所述待检测车轴的位置；

否则，根据所述第一图像信息和所述标准图像信息控制所述对接装置调整位置，并控制所述第二视觉定位装置获取所述待检测车轴的第二图像信息，将所述第二图像信息作为新的所述第一图像信息，继续执行所述匹配操作，直至所述第一匹配度满足所述预设匹配阈值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一图像信息包括所述待检测车轴的外圆尺寸、轴孔尺寸和/或轴孔形状。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述执行匹配操作之前，所述方法还包括：

对所述第一图像信息进行补偿，得到补偿图像信息；

所述匹配操作包括将所述补偿图像信息与所述预设的标准图像信息进行匹配，得到所述第一匹配度。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述空心车轴定位装置还包括角度测量装置，所述角度测量装置设置于所述运输装置，所述对所述第一图像信息进行补偿，得到补偿图像信息，包括：

控制所述角度测量装置获取所述运输装置的水平度；

根据所述水平度补偿所述第一图像信息，得到所述补偿图像信息。

10.一种空心车轴定位装置，其特征在于，包括运输装置及设置于所述运输装置的第一视觉定位装置、第二视觉定位装置和控制装置，其中，所述控制装置包括：

目标获取模块，用于获取所述待检测车轴的位置信息；

行走控制模块，用于根据所述待检测车轴的位置信息控制所述运输装置向所述待检测车轴行走；

所述行走控制模块还用于当所述第一视觉定位装置搜索定位到所述待检测车轴时，控制所述运输装置停止行走；

定位控制模块，用于当所述运输装置与所述待检测车轴的距离小于预设阈值时，控制所述第一视觉定位装置在预设范围内搜索定位所述待检测车轴；

所述定位控制模块还用于控制所述第二视觉定位装置对所述待检测车轴进行二次定位。

11.一种智能空心车轴探伤机，其特征在于，包括如权利要求10所述的空心车轴定位装置。

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