令发送到各电机，各电机的编码器信息和水平仪的信息通过CAN总线传回射线源端机器人1的运动控制盒一 18，射线源端机器人1的运动控制盒一 18对传回的信息分析计算，然后将信息通过无线通讯模块传送给数字平板探测器端机器人2，数字平板探测器端机器人2根据射线源端机器人1传送的信息，对自身运动命令记性调整，最后计算出的运动命令通过CAN总线传送到电机。
[0057]实施例的Mecanum轮焊缝检测机器人采用Mecanum轮全方位移动平台以及AGV系统，填补了国内外大型球罐4、立式储罐等在役承压特种设备的数字射线自动化检测工艺装备的空白。实施例的检测机器人除了能实现进退、横移、原地转弯外，还能实现围绕任意一点进行旋转运动，尤其在电站锅炉、球罐、立式储罐等大型在役承压特种设备中，可以大大提高机器人对设备曲面上焊缝检测的灵活性。
[0058]该种基于Mecanum轮的数字平板射线检测机器人成像系统，还包括检测报告生成模块，检测报告生成模块:通过对射线检测图像的处理，进行基于特征的缺陷定性识别，并进行缺陷定量及评级，依据JB/T 4730.2-2005等相关标准，结合计算机数据库技术，自动生成检测报告，如图12。
[0059]实施例适用于球罐、储罐等大型承压设备设备各种焊缝的检测，包括纵缝、环缝、嵌入式接管焊缝、封头拼缝等；机器人动作和自由度满足焊缝检测工艺要求，机器人运动精度满足检测精度要求；焊缝自动跟踪技术满足现场使用要求；系统采用的数字射线照相技术与工艺满足检测标准要求。实施例终成一套实用的能够自动跟踪焊缝的机器人数字平板射线检测系统，可用于直径大于4m的大型承压特种设备的焊缝自动检测。
【主权项】
1.一种基于Mecanum轮的全方向移动数字平板射线机器人，其特征在于:包括射线源端机器人、数字平板探测器端机器人，射线源端机器人与数字平板探测器端机器人均采用全方位Mecanum轮结构； 射线源端机器人包括车架一、Mecanum轮一、伺服电机一、前循迹传感器一、后循迹传感器一、X射线源、永磁磁铁一和运动控制盒一，运动控制盒一连接有无线通讯模块一，前循迹传感器一设于车架一的前端，后循迹传感器一设于车架一的后端，车架一的中部设有运动控制盒一和连续式X射线源，车架一的两侧分别设有Mecanum轮一，Mecanum轮一连接有伺服电机一，伺服电机一连接运动控制盒一，车架一的底部两侧分别设有永磁磁铁一； 数字平板探测器端机器人包括车架二、Mecanum轮二、伺服电机二、前循迹传感器二、后循迹传感器二、数字平板、永磁磁铁二和运动控制盒二，运动控制盒二连接有用于与无线通讯模块一连接通讯的无线通讯模块二，前循迹传感器二设于车架二的前端，后循迹传感器二设于车架二的后端，车架二的中部设有运动控制盒二和数字平板，数字平板设于车架二的底部，车架二的两侧分别设有Mecanum轮二，Mecanum轮二连接有伺服电机二，伺服电机二连接运动控制盒二，车架二的底部两侧分别设有永磁磁铁二。2.如权利要求1所述的基于Mecanum轮的全方向移动数字平板射线检测机器人，其特征在于:X射线源采用连续式X射线源。3.如权利要求1所述的基于Mecanum轮的全方向移动数字平板射线检测机器人，其特征在于:射线源端机器人、数字平板探测器端机器人分别设置在被检测对象的两侧。4.如权利要求1所述的基于Mecanum轮的全方向移动数字平板射线检测机器人，其特征在于:永磁磁铁一与被检测对象间、永磁磁铁二与被检测对象间分别设有间隙。5.如权利要求1-4任一项所述的基于Mecanum轮的全方向移动数字平板射线检测机器人，其特征在于:车架一与车架二中的至少一个设有悬架隔振装置，悬架隔振装置包括柔性单元、水平机构，柔性单元的一端设于磁铁固定座的顶部平台，柔性单元的另一端活动连接车架固定座，磁铁固定座的底部连接有永磁磁铁一或永磁磁铁二，车架固定座通过水平机构连接轴承座的凸台，轴承座与磁铁固定座分别通过螺栓连接伺服电机一，磁铁固定座与伺服电机一之间设有电机固定板，伺服电机一通过轮轴连接Mecanum轮一。6.如权利要求5所述的基于Mecanum轮的全方向移动数字平板射线检测机器人，其特征在于:水平机构采用一个以上的Η型连杆，一个以上的Η型连杆平行安装且位于同一竖直面上，Η型连杆的两端分别通过销轴连接车架固定座的凸台、轴承座的凸台。7.如权利要求5所述的基于Mecanum轮的全方向移动数字平板射线检测机器人，其特征在于:柔性单元通过螺栓固定在磁铁固定座的顶部平台和压板间，柔性单元由若干片弹簧叠加构成，片弹簧包括设于中间的长片簧，片弹簧的长度由长片簧向两端递减，长片簧间隙配合在固定座的空槽内。8.如权利要求1所述的基于Mecanum轮的全方向移动数字平板射线检测机器人，其特征在于:还包括同步跟踪控制模块:实现射线源端机器人与数字平板探测器端机器人同步跟踪彳丁走，具体为: 射线源端机器人自主行走，并记录编码器信息，得到每个轮子的转动圈数，然后将该信息通过无线发送给数字平板探测器端机器人； 数字平板探测器端机器人根据射线源端机器人发送的编码器信息控制数字平板探测器端机器人各轮子的转动，并消除数字平板探测器端机器人运动产生的累积误差。9.如权利要求8所述的基于Mecanum轮的全方向移动数字平板射线检测机器人，其特征在于:在同步跟踪控制模块中，消除平板探测器端机器人运动产生的累积误差，具体为: 从每次数字平板曝光得到的图片，得到数字平板上的曝光区域，曝光区域即X射线源的位置，即通过图片获得数字平板探测器端机器人相对于射线源端机器人的位置偏移距离，并在下一次行走的过程中对数字平板探测器端机器人的运动进行校正，来实现数字平板探测器端机器人与射线源端机器人的同步跟踪行走。10.如权利要求8所述的基于Mecanum轮的全方向移动数字平板射线检测机器人，其特征在于:在同步跟踪控制模块中，消除数字平板探测器端机器人运动产生的累积误差，具体为: 射线源端机器人装备电阻丝，射线源端机器人通过电阻丝或者红外射线对热源正对的罐体区域进行加热，被加热区域会形成正对热源点温度最高，向四周温度逐渐降低的特征； 数字平板探测器端机器人则分布有四个对称的热敏传感器，四个热敏传感器正对点的温度差异会产生压电信号，如果没有对中的情况下，四个热敏传感器正对点温度不同，产生的压电信号会存在压差，根据压差控制数字平板探测器端机器人向着温度最高点运动，来实现数字平板探测器端机器人与射线源端机器人的同步跟踪行走。
【专利摘要】本发明提供一种基于Mecanum轮的全方向移动数字平板射线检测机器人，包括射线源端机器人、数字平板探测器端机器人，射线源端机器人与数字平板探测器端机器人均采用全方位Mecanum轮结构，射线源端机器人包括车架一、Mecanum轮一、伺服电机一、前循迹传感器一、后循迹传感器一、X射线源、永磁磁铁一和运动控制盒一，平板探测器端机器人包括车架二、Mecanum轮二、伺服电机二、前循迹传感器二、后循迹传感器二、数字平板、永磁磁铁二和运动控制盒二；该检测机器人可进行全方向移动，即除了能实现进退、横移、原地转弯外，还能实现围绕任意一点进行旋转运动，尤其在电站锅炉、球罐、立式储罐等大型在役承压特种设备中，可以大大提高机器人对设备曲表面上焊缝检测的灵活性。
【IPC分类】F16F15/04, B60G11/02, G01N23/04
【公开号】CN105301022
【申请号】CN201510764198
【发明人】梁国安, 涂春磊, 郑凯, 王兴松
【申请人】江苏省特种设备安全监督检验研究院, 东南大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月11日