CN221099619U - 一种便携式钢筋造型检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式钢筋造型检测装置，包括作为整体装置支撑件的机架及设于所述机架两端的用于将整体检测装置自走式行驶的轮履组件；所述机架上设有调节机构，所述调节机构包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的线性自由度，所述线性自由度作用连接于用于对钢筋造型检测的视觉检测件；一、自动化和高效性：本实用新型采用自动化设备和技术，如CCD工业视觉相机和伺服电缸，实现了钢筋造型的自动检测和调节，大大提高了检测的效率和准确性。自动化的过程减少了人力和时间消耗，同时降低了人为误差和主观性。二、准确性和精度：本实用新型的CCD工业视觉相机能够提供高分辨率的图像数据；伺服电缸的精确控制能够实现精细的线性自由度调节。

Description

一种便携式钢筋造型检测装置

技术领域

本实用新型涉及钢筋施工技术领域，特别涉及一种便携式钢筋造型检测装置。

背景技术

钢筋是建筑中主要的结构材料之一，它们在承受荷载和保持结构稳定性方面起着至关重要的作用。如果钢筋的造型存在错误或缺陷，可能导致建筑结构的弱点和潜在的安全隐患。通过对钢筋造型进行预先检测，可以及早发现和纠正任何问题，确保建筑的安全性和结构的稳定性。

建筑项目通常有详细的设计图纸和规格要求，这些要求包括钢筋的类型、数量、尺寸和布置等。通过对钢筋造型进行检测，可以确保它们符合设计要求。这有助于确保建筑物按照设计意图进行施工，减少后续修复和调整的成本和延迟。同时在施工之前检测和纠正钢筋造型的错误或缺陷，可以避免在后期发现问题时需要进行拆除和重建的情况。这样可以减少浪费和额外的成本，提高施工效率。此外，及早发现问题还可以减少后期维修和维护的需求，节约长期运营成本。

预先检测钢筋造型可以帮助确保建筑质量符合标准和要求。良好的钢筋造型可以提供足够的强度和稳定性，确保建筑物在使用寿命内保持结构完整和安全。通过严格控制钢筋造型的质量，可以提高建筑物的整体质量和可靠性。

但是，经过发明人长期工作与研究发现，传统技术中存在如下的技术问题亟需解决：

(1)主观性和人为误差：传统的人工目视或手动检测技术依赖于操作人员的主观判断和手动操作，存在主观性和人为误差的风险。操作人员可能因疲劳、视觉疲劳或个人经验等因素而导致检测结果的不准确性和一致性。

(2)依赖人力和时间消耗：传统技术需要大量的人力投入和时间消耗。操作人员需要对每个钢筋进行目视检查或手动测量，这不仅耗时耗力，而且容易受到人员疲劳和注意力不集中等因素的影响，从而影响检测的效率和准确性。

(3)有限的检测范围和精度：人眼在长时间的目视检查中易疲劳，无法长时间保持高度集中的视觉观察，这导致了对细小或复杂的钢筋造型进行准确检测的困难。手动测量也受到操作人员技术水平和测量工具精度的限制，可能无法满足对精确尺寸和角度的要求。

(4)劳动强度和安全风险：人工目视或手动检测需要操作人员在施工现场进行繁重的工作，面临劳动强度高和安全风险的问题。在施工现场，可能存在高空、狭窄空间或危险环境等情况，这对操作人员的身体健康和安全构成潜在威胁。

为此，提出一种便携式钢筋造型检测装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种便携式钢筋造型检测装置，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，即主观性和人为误差，依赖人力和时间消耗，有限的检测范围和精度，劳动强度和安全风险，并对此至少提供一种有益的选择；

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种便携式钢筋造型检测装置，包括作为整体装置支撑件的机架及设于所述机架两端的用于将整体检测装置自走式行驶的轮履组件；所述机架上设有调节机构，所述调节机构包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的线性自由度，所述线性自由度作用连接于用于对钢筋造型检测的视觉检测件；

在上述的实施方式中，该便携式钢筋造型检测装置由机架和轮履组件组成。机架是整个装置的支撑件，轮履组件安装在机架的两端，使装置具备自走式行驶能力。机架上装有调节机构，该调节机构包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的线性自由度。这些线性自由度与用于钢筋造型检测的视觉检测件相连接。在使用时，整个装置依靠轮履组件能够便携地适应不同的检测或作业场合。当需要对钢筋造型进行检测时，将钢筋放置在地面上，然后通过调节机构的线性自由度，使视觉检测件能够以任意角度或方位对钢筋的外部进行检测。

其中在一种实施方式中：所述机架的前后端开设有通槽形式的用于放置钢筋的容置部，所述容置部的上方正对有所述视觉检测件。通过容置部，在实际应用时可首先将钢筋放置于地面，随后将机架的容置部置于钢筋；在上述的实施方式中，机架的前后端开设有通槽形式的容置部，用于放置钢筋。容置部的上方正对着视觉检测件。在实际应用中，可以首先将钢筋放置在地面上，然后将机架的容置部置于钢筋之上。这样，钢筋就可以方便地被装置接触到。

其中在一种实施方式中：所述视觉检测件优选为CCD工业视觉相机。

在上述的实施方式中，视觉检测件被优选为CCD工业视觉相机。CCD(Charge-Coupled Device)是一种常用于图像采集和处理的传感器技术，广泛应用于工业视觉领域。通过选择CCD工业视觉相机作为视觉检测件，可以实现对钢筋造型的高质量图像或视频数据采集。

其中在一种实施方式中：所述调节机构包括上下两个架体，所述架体之间以其中轴线为基准，并以此环形阵列布置有六个用于输出所述线性自由度的直线执行器；位于上部的所述架体固定连接于所述机架，位于下部的所述机架安装有所述CCD工业视觉相机。

在上述的实施方式中，调节机构由上下两个架体组成。这两个架体以其中轴线为基准，并以环形阵列的形式布置了六个直线执行器，用于输出线性自由度。上部的架体固定连接于机架，下部的机架上安装有CCD工业视觉相机。

其中在一种实施方式中：所述直线执行器优选为伺服电缸，所述伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器与两个所述架体相互相对的各自一面上万向铰接。

在上述的实施方式中，直线执行器被优选为伺服电缸。伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器与两个架体的相对面上的各自一面进行万向铰接。

其中在一种实施方式中：两两相邻的两个所述伺服电缸相互之间呈V形或者倒V形排布。这种布置模式用于扩大每个线性自由度的极限行程点位，并增加其控制精度。

在上述的实施方式中，两两相邻的两个伺服电缸被相互之间呈V形或倒V形排布。将两个伺服电缸相邻并以V形或倒V形排布，在调节机构中扩大了每个线性自由度的极限行程点位，并增加了其控制精度。这种布置模式提供了更大的调节范围和更高的控制精度，适应了不同形状和布局的钢筋造型的检测需求。

其中在一种实施方式中：所述轮履组件包括安装于所述机架上的旋转执行件、通过支撑轴转动配合于所述机架上的主动轮和诱导轮；所述主动轮和所述诱导轮的外表面啮合有多个相互铰接并呈封闭环体的履带板。所述旋转执行件优选为伺服电机，所述伺服电机的输出轴与所述主动轮的支撑轴固定连接。

在上述的实施方式中，轮履组件包括安装于机架上的旋转执行件、通过支撑轴转动配合于机架上的主动轮和诱导轮。主动轮和诱导轮的外表面有多个相互铰接并呈封闭环体的履带板。旋转执行件被优选为伺服电机，并且伺服电机的输出轴与主动轮的支撑轴固定连接。通过旋转执行件(伺服电机)驱动主动轮和诱导轮的旋转，并利用履带板的相互铰接形成封闭环体结构，实现了机架的自走式行驶能力。这种设计能够保证装置在行驶过程中的稳定性和可靠性，并提供高效的驱动系统，以满足施工现场的移动和定位需求。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、自动化和高效性：本实用新型采用自动化设备和技术，如CCD工业视觉相机和伺服电缸，实现了钢筋造型的自动检测和调节，大大提高了检测的效率和准确性。自动化的过程减少了人力和时间消耗，同时降低了人为误差和主观性。

二、准确性和精度：本实用新型的CCD工业视觉相机能够提供高分辨率的图像数据，并通过准确的钢筋造型分析。伺服电缸的精确控制能够实现精细的线性自由度调节。这些功能结合起来，使得本实用新型的技术能够实现高准确性和精度的钢筋造型检测。

三、灵活性和适应性：本实用新型的调节机构的多个线性自由度和视觉检测件的灵活调整能力使得技术可以适应不同形状和布局的钢筋造型。本实用新型的技术能够对钢筋的任意角度或方位进行检测，具有较大的适应性和灵活性。

四、安全性和降低风险：本实用新型的自走式行驶的轮履组件和远程监测功能减轻了操作人员的劳动强度和降低了安全风险。通过自动化的检测过程，减少了操作人员在危险环境下的直接操作，提高了施工现场的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本实用新型的一视角立体示意图；

图2为本实用新型的另一视角立体示意图；

图3为本实用新型的轮履组件立体示意图；

图4为本实用新型的前视图和后视图所展示容置部5(A区)的示意图；

图5为本实用新型的调节机构和视觉检测件的立体示意图；

附图标记：1、机架；2、轮履组件；201、旋转执行件；202、主动轮；203、诱导轮；204、履带板；3、调节机构；301、架体；302、直线执行器；303、万向节联轴器；4、视觉检测件；5、容置部；6、灯带。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制；

需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；

需要指出的是，“自由度”类的术语均指代至少一个部件的连接关系及施加作用力的关系，例如“线性自由度”指代某部件通过该线性自由度与另一个或多个部件相连并对其施加作用力，使得其能够在一个直线方向上滑动配合或施加力；“转动自由度”指代某个部件至少能够绕一个旋转轴自由旋转，并且可以施加扭矩或承受扭矩。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征；同时，所有的轴向描述例如X轴向、Y轴向、Z轴向、X轴向的一端、Y轴向的另一端或Z轴向的另一端等，均基于笛卡尔坐标系。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

钢筋在建筑施工中承担着重要的结构作用，其尺寸和几何形状的准确性对于确保结构的稳定性和强度至关重要。通过钢筋造型的检测，可以确定钢筋的长度、直径、弯曲角度、弯曲半径等几何参数，以确保其符合设计要求和施工标准；为此，请参阅图1-5，本具体实施方式将提供相关技术方案以实现自动化的检测：一种便携式钢筋造型检测装置，包括作为整体装置支撑件的机架1及设于机架1两端的用于将整体检测装置自走式行驶的轮履组件2；机架1上设有调节机构3，调节机构3包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的线性自由度，线性自由度作用连接于用于对钢筋造型检测的视觉检测件4；使用时，整体装置依靠轮履组件2可便携式适应不同检测或作业场合。当需要对钢筋造型进行检测时，通过将钢筋放置于地面，随后调节机构3依靠其线性自由度万向调节于视觉检测件4对钢筋的外部进行任意角度或方位的检测。

在本方案中：该便携式钢筋造型检测装置由机架1和轮履组件2组成。机架1是整个装置的支撑件，轮履组件2安装在机架1的两端，使装置具备自走式行驶能力。机架1上装有调节机构3，该调节机构3包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的线性自由度。这些线性自由度与用于钢筋造型检测的视觉检测件4相连接。在使用时，整个装置依靠轮履组件2能够便携地适应不同的检测或作业场合。当需要对钢筋造型进行检测时，将钢筋放置在地面上，然后通过调节机构3的线性自由度，使视觉检测件4能够以任意角度或方位对钢筋的外部进行检测。

具体的：该装置的设计原理基于机架1的支撑和轮履组件2的自走式行驶能力，以及调节机构3的线性自由度和视觉检测件4的功能。机架1提供了装置的稳定支撑，并通过轮履组件2实现了装置的移动能力，使其便携适应不同的场合。调节机构3采用环形阵列式排布的线性自由度，可以实现对钢筋造型检测的视觉检测件4的灵活调节。这些线性自由度可以在同一轴向上进行调节，使得视觉检测件4能够以任意角度或方位对钢筋的外部进行检测。通过调节机构3的线性自由度，可以使视觉检测件4准确地定位和检测钢筋造型的各个部分。

可以理解的是，在本具体实施方式中，便携式钢筋造型检测装置具有以下功能：

(1)便携性：装置设计为整体结构，配备自走式行驶的轮履组件2，使其能够灵活适应不同的检测或作业场合。这种便携性使得检测人员可以方便地将装置移动到需要检测的钢筋造型所在的位置。

(2)灵活调节：调节机构3具有至少三个沿同轴向排布的线性自由度，可以通过调节这些自由度，使视觉检测件4能够对钢筋造型进行任意角度或方位的检测。这种灵活调节的功能确保了装置能够准确地捕捉和分析钢筋造型的外部特征。

(3)视觉检测：装置通过视觉检测件4对钢筋的外部进行检测。视觉检测件4能够获取钢筋造型的图像或视频数据，并进行分析和识别。这种功能使得装置能够实时监测钢筋造型的形状、尺寸、布局等参数，并及时发现任何错误或缺陷。

(4)高效性：依靠自走式行驶和灵活调节功能，该装置能够在较短的时间内对钢筋造型进行全面的检测。这种高效性可以提高施工过程中对钢筋造型的质量控制和管理，减少错误和缺陷的发生，提高建筑结构的安全性和可靠性。

在本方案中，本装置整体的所有电器元件依靠机架1内所安装的蓄电池进行供能；具体的，装置整体的电器元件与蓄电池输出端口处通过继电器、变压器和按钮面板等装置进行常规电性连接，以满足本装置的所有电器元件的供能需求。

具体的，本装置的机架1还设有一控制器，该控制器用于连接并控制本装置整体的所有电器元件按照预先设置的程序作为预设值及驱动模式进行驱动；需要指出的是，上述驱动模式即对应了下文中的相关电器元件之间对应的启停时间间距、转速、功率等输出参数，即满足了下文所述的相关电器元件驱动相关机械装置按其所描述的功能进行运行的需求。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：机架1的前后端开设有通槽形式的用于放置钢筋的容置部5(图4的A区)，容置部5的上方正对有视觉检测件4。通过容置部5，在实际应用时可首先将钢筋放置于地面，随后将机架1的容置部5置于钢筋；当检测时，整体装置可依靠轮履组件2的作用缓慢行进，在这个过程中不断地行驶于不同长度的钢筋，同时依靠调节机构3和视觉检测件4的上述功能对其进行检测。容置部5内还设有灯带6，为视觉检测件4的检测提供便利条件。

在本方案中：机架1的前后端开设有通槽形式的容置部5，用于放置钢筋。容置部5的上方正对着视觉检测件4。在实际应用中，可以首先将钢筋放置在地面上，然后将机架1的容置部5置于钢筋之上。这样，钢筋就可以方便地被装置接触到。

具体的：容置部5的设置是为了方便装置与钢筋的接触和移动。首先，将钢筋放置在地面上，并将机架1的容置部5对准钢筋。随后，整体装置通过轮履组件2的作用缓慢行进。在行进的过程中，装置会不断地移动于不同长度的钢筋上，同时利用调节机构3和视觉检测件4的功能对钢筋进行检测。容置部5的通槽形式使得装置能够稳固地放置在钢筋上，确保了检测的准确性和可靠性。

可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式具有以下功能：

(1)便利的钢筋放置：容置部5的设计使得钢筋可以轻松地放置在地面上，并将机架1的容置部5对准钢筋。这种设计简化了钢筋的摆放过程，提高了操作的便利性和效率。

(2)持续的行进检测：整体装置依靠轮履组件2的作用缓慢行进，同时不断地行驶于不同长度的钢筋上。通过调节机构3和视觉检测件4的功能，装置能够持续地对钢筋进行检测，无需中断或停止。这种行进检测方式提高了检测的连续性和效率。

(3)视觉检测便利条件：容置部5内设有灯带6，为视觉检测件4的检测提供便利条件。灯带6的设置可以提供适当的照明，确保视觉检测件4在检测过程中能够获得清晰的图像或视频数据。这有助于提高检测的准确性和可靠性，并简化检测人员的操作。

通过容置部5的设计，提供了便利的钢筋放置和持续的行进检测方式。同时，容置部5内的灯带6为视觉检测件4的检测提供了便利条件。这些功能共同确保了装置对钢筋造型的准确检测，并提高了操作的便利性和效率。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：视觉检测件4优选为CCD工业视觉相机。

在本方案中：视觉检测件4被优选为CCD工业视觉相机。CCD(Charge-CoupledDevice)是一种常用于图像采集和处理的传感器技术，广泛应用于工业视觉领域。通过选择CCD工业视觉相机作为视觉检测件4，可以实现对钢筋造型的高质量图像或视频数据采集。

具体的：CCD工业视觉相机的原理基于CCD传感器的光电转换和信号处理技术。当光线照射到CCD传感器上时，每个像素点会产生电荷，并通过行列电极结构传输到读出电路中。读出电路将电荷转换为数字信号，并进行处理和编码，最终生成图像或视频数据。在钢筋造型检测中，CCD工业视觉相机可以通过镜头捕捉钢筋的外部图像或视频。CCD传感器的高灵敏度和高分辨率特性使得相机能够捕捉细微的细节和边缘信息。通过使用适当的光源和图像处理算法，可以对图像进行增强、分析和识别，以获得关于钢筋造型的相关数据。

可以理解的是，在本具体实施方式中，CCD工业视觉相机作为视觉检测件4具有以下功能：

(1)高质量图像采集：CCD工业视觉相机具备高灵敏度和高分辨率的特点，能够捕捉到钢筋造型的细节和边缘信息。这种高质量的图像采集能够提供准确的数据基础，用于后续的分析和处理。

(2)数据处理与分析：CCD工业视觉相机采集到的图像或视频数据可以通过图像处理算法进行增强、分析和识别。这样可以提取出钢筋造型的特征，如形状、尺寸和布局等，进一步实现对钢筋造型的自动检测和分析。这一部分的内容可采用如下文件的技术实施：

《基于工业机械臂的钢筋的视觉识别分拣的研究与应用》(中建科技集团有限公司，DOI：10.13616/j.cnki.gcjsysj.2021.02.038；分类号：TP241；TU741；2021(03)。)

(3)实时监测：CCD工业视觉相机能够实时采集图像或视频数据，并进行快速的信号处理。这使得装置能够在钢筋造型检测过程中实时监测和反馈结果，帮助检测人员及时发现问题并做出相应的调整。

选择CCD工业视觉相机作为视觉检测件4，能够实现高质量的图像采集、数据处理与分析，以及实时监测钢筋造型的功能。这种相机技术能够提高钢筋造型检测的准确性和效率，并为后续的质量控制和管理提供重要的支持。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：调节机构3包括上下两个架体301，架体301之间以其中轴线为基准，并以此环形阵列布置有六个用于输出线性自由度的直线执行器302；位于上部的架体301固定连接于机架1，位于下部的机架1安装有CCD工业视觉相机。

在本方案中：调节机构3由上下两个架体301组成。这两个架体301以其中轴线为基准，并以环形阵列的形式布置了六个直线执行器302，用于输出线性自由度。上部的架体301固定连接于机架1，下部的机架1上安装有CCD工业视觉相机。

具体的：调节机构3通过上下两个架体301和环形阵列的直线执行器302实现线性自由度的调节。上部的架体301固定连接于机架1，为调节机构3提供了稳定的支撑。下部的机架1上安装了CCD工业视觉相机，用于采集钢筋造型的图像数据。直线执行器302是调节机构3的关键组件，它们被环形阵列布置，可以在同一轴线上实现线性自由度的输出。通过控制直线执行器302的伸缩长度，调节机构3能够灵活地改变视觉检测件4的位置和角度，以适应不同形状和布局的钢筋。

可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式具有以下功能：

(1)精确的线性自由度调节：通过六个环形阵列布置的直线执行器302，调节机构3能够实现精确的线性自由度调节。通过控制直线执行器302的伸缩长度，可以使视觉检测件4在水平和垂直方向上进行精细的调整，以达到对钢筋造型的准确检测。

(2)稳定的支撑和固定：上部的架体301固定连接于机架1，提供了调节机构3的稳定支撑。这种稳定性确保了调节机构3在操作过程中不会产生松动或失效，保证了检测的准确性和可靠性。

(3)配备CCD工业视觉相机：下部的机架1安装有CCD工业视觉相机，作为视觉检测件4使用。CCD工业视觉相机通过采集钢筋造型的图像数据，提供高质量的视觉输入。这种组合使得装置能够实现高精度的钢筋造型检测和分析。

通过上下架体301和环形阵列的直线执行器302，实现了精确的线性自由度调节。结合CCD工业视觉相机的应用，该装置能够灵活、准确地检测钢筋造型，并提供稳定的支撑和高质量的图像输入。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：直线执行器302优选为伺服电缸，伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器303与两个架体301相互相对的各自一面上万向铰接。

在本方案中：直线执行器302被优选为伺服电缸。伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器303与两个架体301的相对面上的各自一面进行万向铰接。

具体的：伺服电缸是一种具有位置反馈和闭环控制的电动执行器，通过控制电缸内部的电机和螺杆传动系统，可以实现精确的线性运动控制。在这种实施方式中，伺服电缸被选择用作直线执行器302，用于提供线性自由度的调节；伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器303与两个架体301的相对面上的各自一面进行万向铰接。这种设计使得伺服电缸能够在不同角度和方向上进行自由运动，以实现视觉检测件4的精确位置和角度调整。万向节联轴器303起到连接和传递动力的作用，保证了伺服电缸与架体301的牢固连接和运动灵活性。

可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式具有以下功能：

(1)高精度的线性运动控制：伺服电缸作为直线执行器302，具备位置反馈和闭环控制的特性，能够实现高精度的线性运动控制。通过控制伺服电缸的电机和螺杆传动系统，可以实现视觉检测件4的精确位置调节，确保对钢筋造型的准确检测。

(2)自由的万向运动：伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器303与两个架体301的相对面进行万向铰接。这种设计使得伺服电缸能够在不同角度和方向上进行自由运动，以实现视觉检测件4的精确角度调节。这种自由的万向运动能够适应不同形状和布局的钢筋造型，提高了检测的灵活性和全面性。

(3)牢固的连接和运动灵活性：万向节联轴器303起到连接和传递动力的作用，确保了伺服电缸与架体301之间的牢固连接。同时，万向节联轴器303还保证了伺服电缸在调节过程中的运动灵活性，使得直线执行器302能够在不同角度和方向上进行精细调节，提高了装置的可靠性和稳定性。

通过使用伺服电缸作为直线执行器302，结合万向节联轴器303的万向铰接设计，实现了高精度的线性运动控制和自由的万向运动。这种设计能够提供精确的位置和角度调节，使得装置能够适应不同形状和布局的钢筋造型，并提高钢筋造型检测的准确性和灵活性。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：两两相邻的两个伺服电缸相互之间呈V形或者倒V形排布。这种布置模式用于扩大每个线性自由度的极限行程点位，并增加其控制精度。

在本方案中：两两相邻的两个伺服电缸被相互之间呈V形或倒V形排布。将两个伺服电缸相邻并以V形或倒V形排布，在调节机构3中扩大了每个线性自由度的极限行程点位，并增加了其控制精度。这种布置模式提供了更大的调节范围和更高的控制精度，适应了不同形状和布局的钢筋造型的检测需求。

具体的：通过将两个伺服电缸相邻并以V形或倒V形排布，可以扩大每个线性自由度的极限行程点位，并增加其控制精度。当两个伺服电缸以V形排布时，它们的活塞杆呈倾斜状态，形成一个尖角。这种布局使得两个伺服电缸的活动范围在某些方向上有所重叠，从而扩大了每个线性自由度的可控范围。相反，当两个伺服电缸以倒V形排布时，它们的活塞杆呈倒置的尖角状态。这种布局同样扩大了每个线性自由度的可控范围，但与V形排布相比，活动范围在另一些方向上有所重叠。通过这种布置模式，可以增加每个线性自由度的极限行程点位，提供更大的控制范围。同时，由于增加了重叠区域，控制精度也得到了提升。

可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式具有以下功能：

(1)扩大极限行程：通过将两个伺服电缸相邻并以V形或倒V形排布，可以扩大每个线性自由度的极限行程。这样可以使得调节机构3能够覆盖更大的区域，适应不同尺寸和形状的钢筋造型。

(2)增加控制精度：相邻伺服电缸的V形或倒V形排布增加了它们的重叠区域，从而增加了每个线性自由度的控制精度。这种布局模式允许更精确地调整和控制视觉检测件4的位置和角度，提高了钢筋造型检测的准确性和可靠性。

(3)灵活适应不同造型：V形或倒V形排布提供了灵活性，使调节机构3能够适应不同形状和布局的钢筋造型。通过调整伺服电缸的运动和控制，可以根据具体需要扩大或缩小线性自由度的活动范围，以满足不同造型的检测要求。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：轮履组件2包括安装于机架1上的旋转执行件201、通过支撑轴转动配合于机架1上的主动轮202和诱导轮203；主动轮202和诱导轮203的外表面啮合有多个相互铰接并呈封闭环体的履带板204。旋转执行件201优选为伺服电机，伺服电机的输出轴与主动轮202的支撑轴固定连接。

在本方案中：轮履组件2包括安装于机架1上的旋转执行件201、通过支撑轴转动配合于机架1上的主动轮202和诱导轮203。主动轮202和诱导轮203的外表面有多个相互铰接并呈封闭环体的履带板204。旋转执行件201被优选为伺服电机，并且伺服电机的输出轴与主动轮202的支撑轴固定连接。通过旋转执行件201(伺服电机)驱动主动轮202和诱导轮203的旋转，并利用履带板204的相互铰接形成封闭环体结构，实现了机架1的自走式行驶能力。这种设计能够保证装置在行驶过程中的稳定性和可靠性，并提供高效的驱动系统，以满足施工现场的移动和定位需求。

具体的：轮履组件2的设计是为了提供机架1的自走式行驶能力。旋转执行件201作为伺服电机，通过旋转驱动主动轮202的支撑轴，使主动轮202和诱导轮203一起旋转。主动轮202和诱导轮203的外表面上安装有多个相互铰接的履带板204，形成一个封闭的环体结构。当旋转执行件201旋转时，伺服电机的输出轴与主动轮202的支撑轴固定连接，将转动力传递给主动轮202。主动轮202的转动带动履带板204的运动，同时通过与诱导轮203的啮合，实现整个轮履组件2的旋转和行驶。

可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式具有以下功能：

(1)自走式行驶能力：轮履组件2的设计使得机架1具备自走式行驶能力。通过旋转执行件201(伺服电机)驱动主动轮202的支撑轴，轮履组件2能够实现旋转和行驶。这使得整个装置能够在施工现场便携地移动和调整位置。

(2)稳定的行驶和支撑：主动轮202和诱导轮203通过履带板204的铰接连接，形成一个封闭环体。这种设计增强了轮履组件2的稳定性和行驶能力。履带板204提供了良好的摩擦力和支撑力，确保装置在行驶过程中稳定且能够适应不同地面条件。

(3)高效的驱动系统：旋转执行件201采用伺服电机，通过其输出轴与主动轮202的支撑轴的固定连接，提供高效的驱动系统。伺服电机具有响应迅速、转速可调和控制精度高的特点，能够精确控制轮履组件2的旋转和行驶速度，提高装置的操作效率。

总结性的，针对传统技术中的相关问题，本具体实施方式基于上述所提供的一种便携式钢筋造型检测装置，采用了如下的技术手段或特征实现了解决：

(1)主观性和人为误差：采用CCD工业视觉相机和伺服电缸等自动化技术，相对于人工目视或手动操作，大大减少了人为主观因素的干扰。CCD工业视觉相机能够准确捕捉钢筋造型的图像，伺服电缸通过精确的控制实现准确的线性自由度调节，从而降低了主观性和人为误差的风险。

(2)人力和时间消耗：使用自动化技术能够减少对人力的依赖，并大幅缩短检测时间。CCD工业视觉相机能够快速采集图像数据，伺服电缸能够通过自动调节实现快速的线性自由度调节，从而提高了检测的效率和准确性，节约了人力和时间。

(3)有限的检测范围和精度：通过调节机构3的多个线性自由度和视觉检测件4的灵活调整能力，本具体实施方式的技术能够实现钢筋造型的任意角度或方位的检测。伺服电缸的精确控制能够实现高精度的线性运动，而CCD工业视觉相机的高分辨率和图像处理算法能够提供精细的图像分析，从而克服了传统技术中有限的检测范围和精度的问题。

(4)劳动强度和安全风险：本具体实施方式的技术通过轮履组件2的自走式行驶能力，减轻了操作人员的劳动强度。自动化的检测过程减少了人员在危险环境下的直接操作，降低了安全风险。同时，使用CCD工业视觉相机进行远程监测，减少了操作人员在施工现场的时间和风险。

在本申请一些具体实施方式中，上文所述的部分仅展示了本具体实施方式的机械层面的原理，下文将进一步介绍本具体实施方式控制层面的原理：

S1、CCD工业视觉相机在本技术中用于对钢筋的尺寸和几何形状进行检测。以下是一个常规的示例性算法，用于测量钢筋的长度：

S2、预处理：首先，从CCD相机中获取钢筋图像。对于尺寸和几何形状检测，首先进行预处理，包括图像增强、去噪和边缘检测等步骤。这有助于提取钢筋的清晰边缘。

S3、边缘检测：通过应用边缘检测算法(如Canny算子)，检测到钢筋图像中的边缘。这将在图像中标识出钢筋的边界。

S3.1、灰度化：将彩色图像转换为灰度图像，可以使用以下公式：

其中，I(x,y)表示灰度图像的像素值，R(x,y)、G(x,y)和B(x,y)分别表示彩色图像的红、绿、蓝通道的像素值。

S3.2、模糊滤波：使用高斯滤波器对灰度图像进行平滑处理，以减少噪声的干扰。高斯滤波器的公式如下：

其中，G(x,y)表示高斯滤波器的权重值，σ表示高斯滤波器的标准差。

S3.3、梯度计算：计算图像中每个像素点的梯度幅值和方向，可以使用以下公式：

其中，G(x,y)表示梯度幅值，G_x(x,y)和G_y(x,y)分别表示x和y方向上的梯度分量，θ(x,y)表示梯度方向。

S3.4、非极大值抑制：通过在梯度方向上进行非极大值抑制，筛选出具有局部最大梯度幅值的像素点，用于细化边缘。这一步骤有助于提取细线条的边缘。

S3.5、双阈值检测：根据设定的高阈值和低阈值，对非极大值抑制的结果进行阈值处理，将像素点分为强边缘、弱边缘和非边缘。通过连接强边缘像素点以形成连续的边缘。

S4、边缘连接：将检测到的边缘连接成连续的线段。这一步骤可以采用线段连接算法，如霍夫变换。

S5、长度测量：对于连续的线段，通过计算线段的长度，可以得到钢筋的长度。该计算可以使用以下公式：

其中，L表示钢筋的长度，n是连续线段的数量，li表示第i个线段的长度。

通过上述算法和公式，CCD工业视觉相机可以实现对钢筋的尺寸和几何形状进行检测，特别是测量钢筋的长度。该算法基于图像的边缘检测和线段连接，并使用数学公式计算线段的长度，从而得出钢筋的实际长度值。

以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有的组合都进行描述，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。

实施例

为使本实用新型的上述具体实施方式更加明显易懂，接下来将采用实施例的形式对本实用新型做详细的应用性的说明。本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的实施例的限制。

在本实施例中，均基于上述具体实施方式所提供的一种便携式钢筋造型检测装置结构、原理作为实施方式，并展示一个应用的场景，在该场景中采用了如上述具体实施方式所提供一种便携式钢筋造型检测装置的结构、原理进行应用性推导说明及展示，其中：

S1、准备工作：

将便携式钢筋造型检测装置准备就绪，确保机架1稳定放置并安装好轮履组件2。确保CCD工业视觉相机和调节机构3与装置连接正确，并保证其工作状态正常。确保容置部5位的灯带6和视觉检测件4正常工作。

S2、安装钢筋：

将待检测的钢筋放置在地面上，并按照需要的位置和布局进行摆放。将机架1的容置部5位放置在钢筋上方，确保视觉检测件4位于钢筋的上方，以便进行检测。

S3、调节装置位置：

通过控制轮履组件2，使整体装置缓慢行进，覆盖到需要检测的钢筋区域。利用调节机构3的线性自由度，根据视觉检测件4的需要，调整机架1在不同角度或方位上对钢筋进行检测。在调节过程中，利用视觉检测件4上的灯带6提供照明，确保视觉检测的准确性。

S4、钢筋检测：

CCD工业视觉相机捕获钢筋的图像，并将其传输给图像处理算法进行预处理。应用边缘检测算法(如Canny算子)识别钢筋的边界。根据边缘的连接和特征提取，计算钢筋的尺寸、几何形状、间距和排布等关键参数。根据检测结果，判断钢筋是否符合设计要求和施工标准。

S5、结果输出：

根据钢筋的检测结果，生成报告或记录相关数据。根据需要，对不符合要求的钢筋进行修正或替换。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种便携式钢筋造型检测装置，其特征在于，包括机架(1)及设于所述机架(1)两端的用于将整体检测装置自走式行驶的轮履组件(2)；

所述机架(1)上设有调节机构(3)，所述调节机构(3)包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的线性自由度，所述线性自由度作用连接于用于对钢筋造型检测的视觉检测件(4)；

还包括安装于所述机架(1)上的控制器，所述控制器用以控制所述视觉检测件(4)。

2.根据权利要求1所述的便携式钢筋造型检测装置，其特征在于：所述机架(1)的前后端开设有用于放置钢筋的容置部(5)，所述容置部(5)的上方正对有所述视觉检测件(4)。

3.根据权利要求1所述的便携式钢筋造型检测装置，其特征在于：所述视觉检测件(4)为CCD工业视觉相机。

4.根据权利要求3所述的便携式钢筋造型检测装置，其特征在于：所述调节机构(3)包括上下两个架体(301)，所述架体(301)之间以其中轴线为基准，并以此环形阵列布置有六个用于输出所述线性自由度的直线执行器(302)；

位于上部的所述架体(301)固定连接于所述机架(1)，位于下部的所述机架(1)安装有所述CCD工业视觉相机。

5.根据权利要求4所述的便携式钢筋造型检测装置，其特征在于：所述直线执行器(302)为伺服电缸，所述伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器(303)与两个所述架体(301)相互相对的各自一面上万向铰接。

6.根据权利要求5所述的便携式钢筋造型检测装置，其特征在于：两两相邻的两个所述伺服电缸相互之间呈V形或者倒V形排布。

7.根据权利要求1～3任意一项所述的便携式钢筋造型检测装置，其特征在于：所述轮履组件(2)包括安装于所述机架(1)上的旋转执行件(201)、转动配合于所述机架(1)上的主动轮(202)和诱导轮(203)；

所述主动轮(202)和所述诱导轮(203)的外表面啮合有多个相互铰接并呈封闭环体的履带板(204)。

8.根据权利要求7所述的便携式钢筋造型检测装置，其特征在于：所述旋转执行件(201)为伺服电机，所述伺服电机的输出轴与所述主动轮(202)固定连接。