基于Android的折疊臂式橋梁檢測車智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、折疊臂式橋梁檢測車是用于橋梁健康檢測的特種工程車輛。它通過三段巨型機械臂的回轉、伸縮將工作人員和檢測設備送至橋梁底部工作范圍內的任意位置進行橋梁檢測作業(yè)。因此折疊臂式橋梁檢測車機械臂的防碰撞監(jiān)控系統(tǒng)顯得尤為重要。國內折疊臂式橋梁檢測車機械臂的防碰撞監(jiān)控措施主要有視頻監(jiān)控及人工目測兩種。由于視頻監(jiān)控視場角的限制,無法監(jiān)控到大空間跨度機械臂的整體畫面,因此并不能對橋梁檢測車機械臂進行有效的監(jiān)控。人工目測的方法是依靠車外的觀察人員通過對講機將

2、機械臂與障礙物的距離信息反饋給駕駛室中的機械臂操作人員。雖然人工目測的方法能觀察到橋梁檢測車機械臂的整體畫面,但是在碰撞信息的傳遞方面存在嚴重的滯后。
　　為解決現(xiàn)有監(jiān)控措施存在的缺陷,設計了基于Android的折疊臂式橋梁檢測車智能監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用3D虛擬監(jiān)控技術來實現(xiàn)對折疊臂式橋梁檢測車的全畫面監(jiān)控,利用3D碰撞檢測技術來實現(xiàn)機械臂的碰撞預警。
　　按照上述設計思想,首先構建了折疊臂式橋梁檢測車智能監(jiān)控系統(tǒng)的硬件平臺

3、并且完成操作系統(tǒng)的選型。采用以S3C6410芯片為中央處理器的MINI6410開發(fā)板作為基礎硬件平臺,外接雙軸傾角傳感器、直線位移傳感器。操作系統(tǒng)采用Android系統(tǒng)。
　　然后研究了Android系統(tǒng)的驅動體系,基于Android NDK技術實現(xiàn)了雙軸傾角傳感器驅動的硬件抽象層。使用Android多線程機制實現(xiàn)了多路傳感器數(shù)據(jù)采集接口。
　　接著研究了3D技術在大跨度機械臂監(jiān)控系統(tǒng)中的應用。使用3D造型軟件對橋梁檢測車進

4、行了實體建模;分析了OBJ文件格式,并完成了OBJ文件的加載;利用傳感器控制橋梁檢測車3D模型與真車同步運動的方法實現(xiàn)了機械臂的全畫面監(jiān)控;利用虛擬碰撞檢測技術實現(xiàn)了機械臂的碰撞預警。
　　最后研究了Android系統(tǒng)應用程序的的特性;基于MVC設計思想設計了整個監(jiān)控系統(tǒng)的應用程序架構;使用 Android應用程序開發(fā)工具包實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)各個模塊的代碼編寫及集成。
　　實驗結果證明,設計的監(jiān)控系統(tǒng)不但可以克服視頻監(jiān)控不能實現(xiàn)