一種用于機車整備作業的車底檢測機器人設計與實現

張 健 高 巖 黃雪峰 鄭 煜 王 琦 焦見斌

(1.中國鐵路濟南局集團有限公司青島機務段 山東 青島 266021；2.蘇州華興致遠電子科技有限公司 江蘇 蘇州 215000；3.中國鐵路濟南局集團有限公司濟南西機務段 山東 濟南 250117)

1 設計背景

目前，中國國家鐵路集團有限公司全鐵路系統機車總保有量2萬余臺，且數量仍在不斷增加，車型逐漸增多，機車開行調整及調配日益頻繁，這對機車運用檢修的生產組織、技術水平提出了更高的要求[1-2]。

目前國內外對機車整備作業均主要依賴人工，已投入運用的一些在線式安全監測設備，能夠對車輛部分零部件進行局部監測，但這些系統側重點在于在途故障監測，尚且達不到日常檢修作業標準對檢查項點的要求[3]。同時，人工整備作業受到工作環境和檢修人員素質等不可控因素太多，整備作業過程作業數據離散。此外，由于缺少全面的整備數據支持，不能對整備作業過程中發現的故障進行綜合分析和統計，難以實現機車整備和檢修質量的定量評價，無法滿足“大運用、大整備”的管理要求。為此，本文研制了一種機車整備作業車底檢測機器人，推動機車整備作業過程的自動化、無人化和智能化，達到減員增效的效果。

2 車底檢測機器人的設計

2.1 設計思路

考慮機車具有折返運行的特點，在每次運行前均需開展整備作業。因此，可通過設立標準圖庫，在進行機器人整備作業時，將機器人采集到的關鍵部件圖像與標準圖庫中的圖片進行特征值對比，分析機車車底結構是否有變化，如有變化可發出預警，提醒人工核驗處理。……