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淘豆网网友近日为您收集整理了关于智能视频桥梁检测车探测机构轨迹规划的研究--优秀毕业论文的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：智能视频桥梁检测车探测机构轨迹规划的研究--优秀毕业论文 广东工业大学硕士学位论文智能视频桥梁检测车探测机构轨迹规划的研究姓名:邓锡添申请学位级别:硕士专业:机械电子工程指导教师:吴百海摘要桥梁作为交通运输重要枢纽有着不可替代的作用。因此,桥梁健康诊断技术已成为重要的研究领域。由于大多数桥梁的缺陷主要产生在桥梁底部。传统的桥梁底面缺陷检测方式是通过大型桥梁检测车机械臂将检测人员输送到桥梁底部进行人工检测,这检测方法存在着很多缺点,例如:检测质量、检测效率都难以保证。本文提出开发小型无载人智能视频桥梁检测车,配以视频跟踪和图像检测手段对人员不易到达的桥梁底部进行自动检测。有望解决传统检测方式的缺点。本文设计了智能视频桥梁检测车的总体方案和四自由度探测机构的方案,由于四自由度探测机构的性能对桥梁检测的质量起着决定性的作用,因此,对四自由度探测机构运动轨迹进行规划是本文的研究重点。围绕四自由度探测机构的轨迹规划做了几方面的工作,其具体内容和结果如下:分析桥梁底面缺陷检测的基本要求(探测机构能够安全地通过斜拉锁到达桥梁底部并且保证探测机构能够最大限度地检测到桥梁底面每个地方),(来源：淘豆网[/p-3343829.html])提出智能视频桥梁检测车的总体方案,并且对四自由度探测机构进行设计。根据机器人理论和运动学的基础,建立四自由度探测机构的运动学模型,并针对该模型建立了其运动学方程求得逆运动学解。根据探测机构视频头的运动特点(视频头与被检测面保持一定的检测距离并且始终垂直于被检测面)和结合机器人轨迹规划的方法,选用三次B样条进行轨迹规划,最后通过仿真分析验证其结果的符合探测机构的检测要求。为了保证探测机构视频头的检测质量,对探测机构的液压系统进行分析和建模,并使用MatIab的sj叫1j1I￡工具进行仿真,仿真结果验证了该系统具有良好的轨迹跟踪性,保证了探测机构视频头能稳定地沿着给定输入轨迹的运动,从而确保了检测质量。关键词:智能视频桥梁检测车,探测机构,轨迹规划,运动学模型广东工业大学工学硕士学位论文ABSTRACTThe bridge wllich is the vital llillge iIl thc仃如spona如n is not substhutable.nerefore,the studyof de(来源：淘豆网[/p-3343829.html])tectiVe tec‰logy has becorne锄impommt domaill.Most of t11e crac】【s of bridge are on血ebo仕0m of n.The convemional detection Incthod t11at dctectioⅡpersonnel are sent t0 t11e bottom of嘶dge by l盯ge—scale mcchanical踟q of B瑚ge·detec【ion Vehick is ma咖a1 detec幻n.TIlis眦modhas 111any disadV眦鹋es such as low detection quamy and血mcient detection.111is mesis putfonvard Intem萨nt—video Bddge-dctection vellicIe(ⅣBDV)’usiIlg vide0 scout蛆d imageprocessing tecllnol(来源：淘豆网[/p-3343829.html])ogy detect_【Ile bo∞m of b峨e where is hard to Ieach byⅡmnual.n is hopeflll e disadV姐tages ofthe conven【ional detec豳n.ScheIne of IVBDV and 4一degree of雠edom detecti0Ⅱ-hanism is designed.Because fIlnctionofthe detect沁n_mechallismis cmcialcothe detec廿on quamy,tlletrajectorypIallning of4一de伊ee of丘弓edom detection.mechanism is the focus of study iIl t11is t11esis.CoⅡcerⅡing the trajectory pla衄jIlgof4一degree of丘eedom detectbn-mechanis驰my work is focus on the(来源：淘豆网[/p-3343829.html]) f0Ⅱowing aspects:1k basic detection dc瑚nd of Bridge-on that the detectioIHnecllanism passes thecablc-stayed bridge s删y and detects alInost eve州hefe is analyzed.Scheme o“VBDV is putfor、vard and 4-de盯ee of曲edom detection_Ⅱ螂haIlism is des塘ned.0n the basis of meory of robot and■nemtics,the kinem疵model of 4一degree of的edomdetecti0Ⅱ-Inechanism is estabbshed.时miIlg at t11is IⅡ0dcL the ki工leⅡmic equation is estabⅡshed,fllnher more,the resun ofant}k缸ermtic e(来源：淘豆网[/p-3343829.html])quacion is solVed.AccordiI唱to rnotion characteristics oftlle video concentrator oftIle detectioⅡ-皿【echaIlism and metr司ectory plaIlnillg of mbot,the cube B—splille interpohcion is selected for m旬ectory plaIlIling.Finally n is accord with the deInand ofBridge—detection by simulatioⅡ.1’o guaramee the quahty of tbn,the坶dr砌c sygtem of出肥ction_mechanism is analyzed andⅢodclcd.And me m0血le is siI衄1acedby si咖1ink of Machb.The resuh of smlation proved恤tthe sy(来源：淘豆网[/p-3343829.html])stem has exact叫ectory fouow capability.Tbereby,证ensures tIlat t11e video conceⅡtratorInoves d10ng the preass培ned trajecto珊fIIrther more,gIlamntees the quauty ofdetection.Keyword:Intemgent-Vide0 Bddge—detection V毫hicle,dete曲n-mechanis矾tr旬ectory plannillg,kineInaticⅡlodelⅡ第一章绪论1.1课题背景及意义第一章绪论随着国家对交通建设的不断投入,公路桥梁的数量也在迅速增加,公路桥梁设施的检测与维护已成为当务之急…。桥梁的使用期一般为80~120年,随着其服役时间的增加,桥梁结构难免会出现各种各样的疲劳和损伤口l,如钢筋锈蚀、冻融破坏和碱骨料反应等。这些损伤都将导致混凝土的分层与破裂,从而引发坍塌等恶性事故,造成巨大的经济损失和人员伤亡(来源：淘豆网[/p-3343829.html])。由于桥梁早期破坏造成的灾难不断发生,对桥梁结构进行经常性的检查和健康诊断已受到了广泛重视,并已成为国内外学术界、工程界的研究热点之一。对桥梁的结构损伤采取有效手段进行监测、预测和控制,对确保交通枢纽的安全和正常运行是十分重要的口ⅢJ。桥梁检测主要采用无损检测(如x射线探测、远红外热像、超声波和声波发射探测等)方法获取桥梁结构内部的健康信息和分析结构裂缝的特性,以便了解桥梁长期疲劳损伤和外部恶劣环境等因素造成的结构改变或损坏‘5】[6】。据不完全统计,混凝土桥梁的损坏有90%以上是由裂缝引起的。因此,对桥梁裂缝进行长期的监测和寿命评估是十分重要的。桥梁结构具有特殊性,绝大多数的结构裂缝产生在桥梁底部,同时由于桥梁结构形式的复杂性,桥梁结构裂缝检测问题也日趋困难Ⅲ。当前国内外对于桥梁底部缺陷的诊断方法,普遍采用人工定期检测的方法。具体实现是利用桥梁检测车将检测人员送到桥梁的底部,然后通过伸臂机构沿着桥底运动输送检测人员到达指定的地方,利用肉眼或者检测工具进行缺陷检测。这种方法存在的不足之处有:设(来源：淘豆网[/p-3343829.html])备庞大,价格昂贵,灵活性差;人工检测,劳动强度大,存在安全隐患;检测效率低,结果具有一定的主观性8】;结构迥异的桥梁导致设备不易到达的地方难以检测,复杂结构桥梁无法检测。特别是近十几年来桥梁向着大跨度、宽桥面、公铁两用等方向发展,如广州的丫髻沙大桥主跨达到360米,桥宽32.4米;开始修建的武汉天兴洲公铁两用长江大桥,全长4657米,公路桥面全宽27米,铁路桥宽16-8米;正在加紧前期工作的港珠澳大桥全长预计30公里等【”,桥梁结构正变得宽、长、大、复杂,对桥梁结构裂缝的检测手段要求就越来越高,检测难的问题更加突出,大跨度桥梁健康诊断技术已经成为一个亟待探索的研究领域。因此,对桥梁的结构损伤采取有效手段进行监测、预测和控制,对确保交通枢纽的安全和正常运行是十分重要的。随着科学技术的进步,综合运用智能控制、遥感、计算机、光机电结合等技术,研发智1尸臻蔓监炎嚣工攀斓士掌筐豫交熊瓿懈底黼测车㈣ll瞎醋v证婚B耐g◇渤粼晒n铡‰k,简黎黼Eliv》其结橱示意圈l一1,将解涣鞋上灌越。该项霹是娄黼阉是辨(来源：淘豆网[/p-3343829.html])研爨瀚遂蕊和热燕。智糍耩繁底帮梭瓣攀蓉用嚣载人躺多蠡巍爱激蠖橇械饕为载壤,酝艇褪攘瓣踩嗣鞫爨箴瓣手鼗对人爨不翦篱逮的耩禁底部避行囱动检溺。鼹黼,镶颈姘究慈圆黪上麟于赣的褥究方向。鬻麓巍蘩耩鬃捻溯睾要素熟警豹搜索参数翔下:搏膂枫擒麓媾赢髀长跨壤≥18黻,鞒割下淀滚度≥5熬,耩瑟溪开长壤》塞黻,挢赢霄靛攘测霹获拶巷锯。蠢满避戳上技术参数要隶,实现翻动梭测侔她,智能视频瓣粱稳测车亟篱解决的燕键控术及蘧感之一是辩何灵懑、安全、纛簸毙实现多蓑节、多套痰震,怒大跨鏖瀚静鹫规糯搬探测祝擒靛瀵障运韵簿垒方整运动斡孰邃蕊楚控制。枯甓瓤拇伸遗鹦、整囊饕簿工巷饕缀戚,其中差傺鹫和探浏枫麴瀚联合运动竞成遴障运动翔垒区域轨迹遥动,本文蕃煎臻粼探测撬拘韵孰避规糍。圈l*l智艇观矮耩粱梭测牵示意醚髓。l—l s漉溅黜参躐燃幽蓼撩嘁巍◇髂黼弦&勰墟媳删娃《蕊静V》磐麓撬颧褥粱蒜郝稔测牵的蓑键在于橇蜮臂豁矮墨备多个燕节、多裁臂虢艇畿够窦现太行程离交博瓣,多角度的麓转,从蕊实现躲避祷墩等菇梅穗煎被搂鹱的桥鬃底妻蒌键康状蕊(来源：淘豆网[/p-3343829.html]),谶就设计多蜜舞壤囊豢概城髂缝褥,黠瓿撼篱豹黪糍瓶裂辩燮鸯…硬惫嚣瓣淡的重鬟麴技术。。褥前垒国莛有公辫蟒粱2霉。4万照、瓣醴。0万筵米,其中特犬桥瓣lS嗣鏖、抖l。6万筵岽。|广襄谢斑蒋大小桥粱热2瀚56鹰,悲长麈荚83;巷万惩臻。露嚣,桥梁蕊酃敲躺攮测黪科究王稼程援阉署震禳多,橙溺装簧簿方法十分蓁磁。舞震大型褥黎底帮躺缺陷橙测装备嗣掼术躺礴究器笈工作蕊有卡分重要酶意义。本文通邃对参翻奁度复杂槐槭特辩探测槐翰解孰迹勰划,第一章绪论为智能桥梁底部检测车的设计制造提供技术支持,将产生下述显著意义:(1)设计出多自由度小型桥梁检测车的探测机构取代传统的人工目测,实现安全、可靠、高效的桥梁底部缺陷自动检测作业,社会经济效益显著。(2)研究多关节探测机构的轨迹规划,推动工业机器人、无人探测及危险物处理等领域的技术和装备的发展。(3)本项目技术先进,实现高新尖技术的融合,赶超国际先进科技水平,促进桥梁工程技术发展。本课题基于广东工业大学博士基金“全自动桥梁智能检测机械手的关键技术研究”,项目批准号为5年1月至2006年6月),本课题的研究成果直接将为桥梁的检修提供服务,能有效提高桥梁的寿命和减少其营运期间的安全隐患。它推动着桥梁底部缺陷检测技术的发展,对提高底部缺陷检测效率和安全性将发挥重要的作用,具有良好的市场应用前景和社会、经济效益。1.2国内外研究现状轨迹规划是为实现既定目标而进行的整体规划,是一种全局路径规划。机器人轨迹规划属于机器人低层规划,基本上不涉及人工智能问题,而是在机械手运动学和动力学的基础上,讨论在关节空间和笛卡尔空间中机器人运动的轨迹和轨迹生成方法。机械手在运动前,需要明确是否一定要沿特定的路径运动,还要明确在运动过程中是否会碰到障碍物。如果对运动物体的路径没有特殊的要求,则通常是每个关节按指定的平滑时间函数,同时从起点运动到终点;如果一定要沿特定的路径。那么轨迹规划器应利用函数插值逼近预期的路径。目前,轨迹规划研究对象主要有自主驾驶车辆(AV}一AutoⅡoⅢous Vellicles)、水下无人潜器(UUvs—UnmannedUnderseavellicles)、工业机器手(Ⅱ讧s—IndustrialManipulators)、无人驾驶飞机(uAvs—unII瑚丑cdAc血l Vellicles)和自主式行走机器人(朋雌一AutononlousM0b丑e RDbot)。其中,A矿s、uuvs、uAvs、AMR的运动具有相似性,根据参考文献[10]至【16]所述,可以简化成一个具有三轮(两个驱动轮,一个方向轮)的立方体在空间或平面上运动,其轨迹运动可以通过控制方向轮的角度和中心点的坐标得以实现,而避障控制则是一种基于主动感知行为即通过传感器对外界信息实时捕捉发现障碍物而进行的躲避障碍物并完成既定目标运动的轨迹控制。对于这一类对象的研究开展较早、方法较多,轨迹规划优化方法主要有标准的搜索算法胁和改进的D}算法【10】、基于动态规划Ⅵnerbi算法的最小熵估计广东工业大学工学硕士学位论文的局部规划Ⅲ1等,避障控制方法主要有遗传算法路径规划方法n2],人工神经网络和模糊控制方法㈣,改进势场法‘…,电机神经元网络方法㈣等。工业机器手是属于另一种类型,由多自由度多关节组成,其运动范围受到自身结构的约束,因此轨迹规划相对较为复杂。主要的轨迹规划方法有笛卡儿路径轨迹规划法,插值方法中的三次多项式插值法、高阶多项式插值法、用抛物线过渡的线性插值法等。避障控制的研究多针对关节型冗余机械手,方法主要有两种:一种是在高层进行路径规划,使机械手末端通过离线路径规划来避开障碍物,这种方法能够保证全局优化,但是它不能实现在线控制;另一种方法是通过机器人的控制器在线避障,算法主要有基于伪逆矩阵法,Baillieul的exteRded JacoNan技术方法,边界椭圆法等【16],以及人工势场法、自适应模糊控制方法等。具体应用有焊接机器人、喷涂机器人等。以上研究和成果为智能视频桥梁检测车探测机构的研发提供了丰富的参考和有价值的借鉴。探测机构是一种特殊的机器手,有别于以上研究中的工业用机器手,具有如下特点:探测机构由多节组成;探测机构的末端轨迹要求能够覆盖桥底平面空间各点;运动轨迹的约束为目标约束和距离约束。因此它的运动兼具以上两种研究对象的特点,轨迹规划较为特殊。目前,国内外文献均无这种类似机构的研究和报道。总体而言,视频桥梁检测车探测机构的轨迹规划的研究属于新的应用研究领域,有望在桥梁底部自动检测和机械臂控制方面取得重大突破。将其应用于智能视频桥梁检测车,具有重大的意义及社会经济效益。1.3本文的研究内容本文的研究内容包括:(1)根据桥梁检测的要求,确定桥梁捡测车的总体方案和探测机构的方案(2)根据机器人运动学理论,建立探测机构的运动学模型和雅可比公式;(3)探讨轨迹规划的方法,对探测机构采用B样条轨迹规划;(4)探测机构轨迹规划的仿真实验。第二章探测机构的设计第二章探测机构的设计智能视频桥梁检测车为桥梁底面缺陷检测服务,检测直接对象是桥梁底面,因此其探测机构的视频头应满足能够达到桥梁底面任意位置的需要。为此,本章主要阐述内容有:桥梁底面横截面模型及检测基本要求;机械臂的总体方案;探测机构的结构及运动特点。2.1桥梁底面横截面模型及检测基本要求2.1.1桥梁结构简介近代,桥梁是以应用钢、水泥、钢筋混凝土及预应力混凝土等人工材料为标志。虽然,我国近代桥梁建设起步较晚,但随着社会和经济发展,桥梁建设水平提高极大,到现在为止已经和世界桥梁建设同步发展向着大跨度、宽桥面、公铁两层桥、结构新颖等迈进。在近年来建设的大量桥梁中,广东省的番禺大桥横跨珠江,主桥桥面宽度为37.7米,通航净高34米,是一种主桥为16l米+380米+16l米三跨连续双塔空问双索面漂浮体系超宽斜拉桥‘171;丫髻沙大桥横跨珠江,是一种主桥为76米+360米+76米三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥,桥面侧向总宽度32.4m【1”;汕头海湾大桥,跨越汕头海湾,桥面总宽30.5米,主桥主跨518米,通航净高38米‘19】;正在筹建的港珠澳大桥横跨珠江口,全长3l公里哪!。然而桥梁的特殊性和结构多样性给桥梁检测带来了技术难题。首先,桥梁处于悬空状态中,上不着天,下不着地。其次,桥梁的结构形式多样,按照受力特点可分为五大类:索式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥和钢构桥,其主要区别在于桥梁支承形式不同(吊、拉、挂、分体支承、同体支承等方式)、桥梁的桥墩之间跨距也各不相同;按照跨障不同可分为城市立交桥、人行天桥、跨江桥、跨谷桥、跨海桥等,这些桥梁主要区别在于桥梁总长度、桥面宽度、桥底悬空高度以及桥底介质各不相同。2.1.2桥梁底面横截面模型尽管桥梁的结构形式多样,但桥梁表面和桥梁底面形式基本相同。为了增强刚度和结构强度,桥梁底面通常有序的布置了结构加强筋,这些结构加强筋主要为平面和斜面形式,间距及宽度各有不同。根据现有桥梁的资料,建立桥梁底面横截面模型如图2一l所示。桥梁底面由斜面、平面和竖直面组成,表现在横截面上为斜线、水平线和竖直线,桥梁底面的各轴方向如图所示。5广东工业大学工学硕士学位论文7 &图2-1桥梁底面横截面模型Fig.2·lModelpictWe ofcross secdoⅡ0fb酣om 0f妇dge2.1.3桥梁底面检测的基本要求和检测的基本操作应用智能视频桥梁检测车(参考图2—1和2—2)进行桥梁底面自动检测的基本操作如下:在检测过程中探测机构使得视频头始终垂直于被检测面并且沿被检测面保持一定的检测距离而运动;视频头的运动过程:视频头到桥面检测的初始点一通过对探测机构的控制令视频头沿x正方向前进运动一视频头运动到达x正向的终点(即探测机构的工作极限)一视频头沿Y方向平移一定的距离(视频头检测直径)并且以此作为新的起始点一通过对探测机构的控制令视频头沿x负方向前进运动一探测运动到达x负向的终点(即探测机构的工作极限)一如此做“s”形反复运动直到探测机构在Y向也达到极限位置完成桥梁底面一定区域的探测一工作臂x的正向前进探测臂最大检测的距离一重复上述运动直到完成桥面的检测。当进行自动检测时,应满足以下六个基本条件:(1)过斜拉锁。现今大型桥梁基本上都是斜拉锁桥,因此为增加桥梁检测车的应用范围,必须保证探测机构能安全地通过斜拉锁。(2)位姿要求。为保证视频头能真实的反映桥底面的情况,视频头必须与被检测桥面保持一定的检测距离并与其他垂直。(3)稳定性要求。由于探测机构持着摄像机运动,为了保证图像摄取的效果和质量,对探测机构的运动速度进行限制,并且控制其稳定。(4)大跨度检测要求。通常,桥梁表面宽度通常为40米以内,像番禺大桥桥面宽度37.7米,丫髻沙大桥桥面侧向总宽度32.4m,因此工作臂运动长度至少要有桥面宽度的一半以上。(5)避障安全性。为了保证摄像机与桥底面的摄像距离保持一定,探测机构和工作臂不断躲避障碍,沿桥梁底面进行仿形运动。在仿形运动中,防止失控发生碰撞,损坏设备。(6)检测全面性。最大限度的检测桥梁底面任意部位,尤其是结构易发生疲劳的重点部位,因此结合仿形运动,进行设定目标情况下的轨迹规划的设计。第二章探测机构的设计为满足以上基本要求,工作臂设计的基本技术指标为:工作臂的总展开长度为18米;常规运动速度不大于30c11】,s;】,s:避障停止定位精度不小于1c耐m;桥底运动有效覆盖面积≥90%。2.2桥梁检测车的总体设计方案和展开过程2.2.1桥梁检测车的总体设计方案通过对现有桥梁检测车整体方案011口21[23】【矧瞄1的比较和结合本课题的设计目标,桥梁检测车的总体设计方案如图2—2所示。l、伸出臂摆副机构2、伸出臂3、竖直臂摆副机构4、竖直臂5、工作臂摆副机构6、工作臂7、探测机构图2.2智能视频桥梁检测车总体方案图Fig.2—2 sclleⅢe Picture ofIVBDV整个机械臂安装在小型卡车上面,各装置的作用如下:伸出臂摆副机构可以绕固定在卡车上的底座旋转,用来将整个机械臂由平行于车的方向转到垂直于车的方向,并且通过伸出臂摆副机构上的液压缸伸缩可使得整个机械臂平衡于斜拉锁,便于把机械臂穿过斜拉锁;伸出臂由两节臂组成,用于穿过斜拉锁并且避开行人道及护栏上的障碍物;竖直臂摆副机构包含两个液压马达和一个液压缸组成,其中一个液压马达与伸出臂连接,一个与竖直臂连接,播放器加载中，请稍候...
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内容来自淘豆网转载请标明出处.桥梁在人类生活中占有重要的位置,连接着五湖四海,承载着交通运输。随着社会经济的日益发展,交通运输量极大增加,桥梁负荷量成倍上升,桥梁坍塌事件时有发生,使得桥梁维护和检测越来越受到重视,安全运行越来越受到关注,因此,确保桥梁健康已经成为保障人民生命和财产安全的重要方面,桥梁健康诊断技术已经成为重要的研究领域。
当前桥梁表面缺陷检测技术比较成熟,操作比较容易实现,而桥梁底面缺陷探测较为复杂,探测方式一直以来停留在人工定期探身桥底的检测方式,这种方式存在着效率低、设备通用性差等诸多不足之处。为此,开发智能视频桥梁检测车、实现桥梁底面缺陷自动检测成为解决人工检测方式缺点的一个良好发展方向,将极大地推动桥梁探测技术的发展。
本文着重研究智能视频桥梁检测车伸臂机构工作臂的避障系统,控制工作臂承载检测仪器如摄像机等沿桥梁底面展开仿形运动,在检测过程中不断的躲避桥梁底面结构障碍、保持与桥底表面的距离恒定以及全区域测覆盖桥梁底面,从而实现桥梁底面缺陷的自动检测,提高检测效率和设备通用性等。通过研究国内外智能机械避障控制方法和系统,针对桥梁底面特定对象以及自动检测特定方式,设计出工作臂避障系统,提出以自主式避障系统为主、结合半自主式避障系统的方式,实现桥梁底面检测的全区域覆盖;在对探测系统进行归纳性的分类基础上,设计基于露天工作环境,以超声波传感器为“视觉”、红外线传感器为“接近觉”以及光电编码器和行程开关为自身状态信息“感觉”的工作臂探测子系统,运用最小值判定法对多传感器数据进行融合,保证探测子系统检测信息的有效性和及时性;通过分析工作臂的运动特点,提出探索式的仿形避障控制方法,有效地实现桥梁底面仿形运动地控制,并提出基于神经网络的避障电液控制方法,解决探索式方法存在的拐角处仿形误差大的缺点,运用仿真技术验证了电液神经元网络避障控制方法的有效性;通过建立模拟实验系统,对前述研究进行验证,实验结果表明工作臂避障系统有效,能够为桥梁底面缺陷自动检测作业服务。
Bridge plays a very important role in joining different places and carrying the transportation in human history. While, with the increasing development of society and economy, the capacity of transportation and the load of bridge go up greatly, and the accidences of bridge collapse occur more than ever, which make the detection, maintenance and security of bridge become more and more attentive. Therefore, the guarantee of bridge’s health has already been a safeguard of life and wealth of people and the study of detective technology has become an important domain.Nowadays, the detection of bridge’s surface are very popular and easy to perform. On the other hand, due to the complexity of bridge’s bottom, only one method which is manual periodical detection in the way of entrance to the bottom is popular. The method has a lot of shortcomings such as low efficiency and narrow adaptation, which makes it a good way to develop Intelligent-video Bridge-detection Vehicle (TVBDV) to realize autonomous detection which will overcome the fault of manual method and lead to progress in technology of bridge detection.In this paper, the emphasis is played on the study of the obstacle-avoidance system (OAs) of Performance Arm (PA) of IVBDV which controls and carries detective device such as camera along the bottom of bridge at a constant distance in a way of autonomous motion to avoid structural obstacles and cover almost everywhere. By reference to foreign and domestic fruit in OA method and system, an OAs of PA is put forward to concentrate on the specialty of the bottom of bridge and the autonomous detective method combining the autonomous OAs with nonholonomic OAs; based on inductive classification of detection system, a detective subsystem is designed to meet with the need to work in the open air using ultrasonic sensors as $$external vision$$, infrared sensors as $$external touch$$ and encoded sensors as $$internal feeling$$, and also a Minimum Assessment (MA) method is used to infuse datum of multiple sensors to guarantee the detection effectively and real- a groping profile modeling control method and an electron-hydraulic neural net based control method are presented to realize OA at last, a simulated experiment system is set up to validate the research in above with the conclusion proving the OAs of PA effective and useful in the autonomous-detection field of bottom of bridge.
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