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龍圖騰網恭喜東北大學申請的專利一種基于螺旋掃描的管道檢測機器人及其檢測方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115355394B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-06發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211015982.2，技術領域涉及：F16L55/32；該發明授權一種基于螺旋掃描的管道檢測機器人及其檢測方法是由馮彥賓;汪剛;劉昕琦;王思元;陳圣杰;周琪明;董炳謙;吳振寧設計研發完成，并于2022-08-24向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于螺旋掃描的管道檢測機器人及其檢測方法在說明書摘要公布了：本發明設計一種基于螺旋掃描的管道檢測機器人及其檢測方法，包括履帶式車體，螺旋檢測系統，控制機構和感知機構；螺旋檢測系統包括檢測臂升降平臺和交叉型檢測臂，控制機構調節檢測臂升降平臺的高度并帶動交叉型檢測臂進行螺旋掃描；螺旋線信號的處理和矯正通過一套螺旋信號反演算法完成；軸中心控制方法通過感知機構的信息采集和控制機構的反饋控制檢測臂升降平臺的高度實現；本發明針對現有傳感器密布式的PIG型管道機器人的檢測方式造成的缺陷信號漏檢的問題進行設計，軸中心控制方法保證了機器人行進檢測的穩定性，螺旋檢測方式及其信號反演算法可以實現對管道的無遺漏全方位掃描。

本發明授權一種基于螺旋掃描的管道檢測機器人及其檢測方法在權利要求書中公布了：1.一種基于螺旋掃描的管道檢測機器人，其特征在于，包括履帶式車體、螺旋檢測系統、感知機構和控制機構；所述螺旋檢測系統安裝在車體后半部分上，感知機構與控制機構相連，控制機構與螺旋檢測系統相連，感知機構和控制機構都與履帶式車體相連；螺旋檢測系統包括檢測臂升降平臺和交叉型檢測機構兩部分，所述檢測臂升降平臺，包括升降平臺底座、舵機、舵機齒輪、伸縮直尺條、旋轉電機支架；所述交叉型檢測機構，包括旋轉電機、聯軸器、中心連接環、n條檢測臂，每條所述檢測臂包括套筒、伸縮桿、彈性結構、檢測探頭，升降平臺底座固定在車體骨架上表面，伸縮直尺條與升降平臺底座連接并相對滑動，舵機通過舵機齒輪與伸縮直尺條接觸，旋轉電機通過旋轉電機支架與伸縮直尺條頂部固定，隨其上下運動，交叉型檢測機構的中心連接環通過聯軸器與旋轉電機連接，n條檢測臂分別呈夾角分布在中心連接環外側，并與其固定，檢測臂的套筒與伸縮桿通過卡槽結構相接，套筒內部安裝彈性結構用于改變檢測臂的長度，伸縮桿的另一端與所述檢測探頭固定，檢測探頭預留纏繞檢測線圈及布線的空間；控制機構包括控制器、電源、電機驅動模塊、直流降壓模塊、信號傳輸模塊，所述電源與控制器、電機驅動模塊、直流降壓模塊連接，控制器分別通過導線與電機驅動模塊、信號傳輸模塊相連、直流降壓模塊和電機驅動模塊均通過導線與驅動電機和旋轉電機連接，所述控制器、電源、電機驅動模塊、直流降壓模塊、信號傳輸模塊安裝在車體骨架上；感知機構包括電子陀螺儀、紅外測距模塊、霍爾測速模塊；所述電子陀螺儀安裝在車體骨架下表面并與履帶式車體表面平行，所述紅外測距模塊固定在檢測臂升降平臺中的旋轉電機支架上，所述霍爾測速模塊與履帶式車體的驅動電機和旋轉電機連接；基于螺旋掃描的管道檢測機器人基于以下方法實現管道檢測：步驟1：設定機器人的驅動電機初始轉速n0、旋轉電機轉速與驅動電機轉速比值K，螺旋檢測系統偏心閾值TH，采樣寬度h，檢測最大允許采樣寬度誤差e，其中旋轉電機轉速與驅動電機轉速的比值K為檢測探頭最大有效檢測范圍所決定的常值，螺旋檢測系統偏心閾值TH為檢測臂微小彈性變徑適應的變徑范圍所決定的常值，采樣寬度h為檢測探頭的采樣原理所決定的常值，檢測最大允許采樣寬度誤差e為對檢測探頭的掃描精度要求所決定的常值；步驟2：感知機構紅外測距模塊獲取交叉型檢測機構中心連接環在管道軸向的位置信息，并反饋給控制機構，控制機構調節舵機轉動角度，從而控制檢測臂升降平臺高度，通過軸中心控制方法，使交叉型檢測機構幾何中心始終處于管道軸向中心；步驟3：控制機構根據所需的驅動電機速度設定值，采用增量式PID反饋算法，實現速度閉環控制，分別帶動履帶式車體的驅動電機和螺旋檢測系統的旋轉電機工作，霍爾測速模塊獲取履帶式車體的驅動電機和所述螺旋檢測系統的旋轉電機轉速，傳遞給控制機構，控制機構將霍爾測速模塊獲取的履帶式車體的驅動電機和所述螺旋檢測系統的旋轉電機轉速與機器人的驅動電機初始轉速n0及旋轉電機轉速與驅動電機轉速比值K進行對比，并進行反饋控制，達到設定的驅動電機與旋轉電機轉速，以保證行進過程中對管道內壁的掃描無遺漏；步驟4：機器人工作過程中，檢測探頭緊挨管道內壁以螺旋軌跡移動采集信號，通過一套螺旋信號反演算法將螺旋信號進行反演和矯正，將三維管道內壁信息轉換為二維管道內壁展開圖，以實現管道內壁缺陷的可視化；步驟5：為了對缺陷的類型以及缺陷在管道內壁展開圖中具體位置的進一步的判斷，提出一種基于深度學習的管道內壁缺陷識別模型，在模型的輸出結果中，利用缺陷特征信息判斷算法識別并標注缺陷的幾何特征，包括缺陷面積，周長，邊界距離最大值，最大深度，同時標注出缺陷所在管道內的距離和相位信息，最終輸出處理完成后的管道內壁展開圖。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人東北大學，其通訊地址為：110819 遼寧省沈陽市和平區文化路3號巷11號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。