一种桥梁底面检测机器人的制作方法

本实用新型属于机械领域，尤其涉及一种桥梁底面检测机器人。

背景技术：

桥梁底部表面出现裂缝意味着桥梁内部出现了结构性的损伤，外界水汽容易进入桥梁内部，从而加速钢筋的腐蚀，进而导致桥梁的承载能力下降，严重影响着人们的安全出行。因此，及时捕捉、检查桥梁底部表面的裂缝，对于预示或及时发现工程险情，保证桥梁的可靠运营以及延长桥梁的使用寿命具有非常重要的意义。为了检测桥底缝隙，人们研发了以摄像设备加行走部件的桥梁底部检测技术，如：实用新型201510066795.0公开了一种混凝土桥梁底面裂缝检测装置。包括两根互相平行的导轨支架、一根导轨、两个摄像设备、无线传输设备和监控设备；两根导轨支架设置在两个相邻的桥墩之间，横向平行于桥梁底面；导轨垂直设置在两根导轨支架之间，并可沿导轨支架移动；两个摄像设备设置在导轨上，并可沿导轨移动；两个摄像设备与两根导轨支架之间分别设置有第一行程开关，两个摄像设备之间设置有第二行程开关；摄像设备上设置有可转动的支架，支架上安装有可上下摆动的摄像头，用于拍摄桥梁底面，摄像头拍摄的图像通过无线传输设备无线传输至监控设备。该混凝土桥梁底面裂缝检测装置经济、高效、而且精度高。

还有发明：申请号201810284780.5公开了一种用于桥梁底面裂缝的检测装置，包括两条行走轨道、支撑组件、检测组件、控制器单元和远程数据中心；支撑组件包括支撑架和驱动机构；支撑架设于两条行走轨道之间，由驱动机构驱动沿着行走轨道运动；检测组件包括多个摄像头、爬行支撑台和固定在爬行支撑台上的探地雷达；多个摄像头等间隔设置在支撑架上；爬行支撑台与支撑架活动相连；控制器单元接收并判断所有摄像头拍摄的图像，当判断出桥梁底面出现缝隙时，生成爬行支撑台的行走轨迹；然后控制爬行支撑台沿着前述行走轨迹行走，同时利用探地雷达进行桥梁缝隙的深度和宽度检测，并保存数据。实现了全自动检测，检测精度高，且能够适用于跨度大、不规则的裂缝检测。

但是上述技术存在如下问题：

1、目前大型桥梁特别是大跨度桥梁的多箱体结构，由于摄像头的最佳焦距和采光，对较远距离的图像采集分辨率往往效果不好；且传统的固定多个摄像头拍摄对于箱梁间存在遮蔽部分部分，需要从不同角度、不同位置采集数据，基于平面结构的装置无法完整检测立体结构的箱梁结构，如图4所示的结构即需要摄像头进行升降和摆动以对各个面均进行检测。

2、桥梁底部比较昏暗，采光不好，因此只采用摄像机很容易导致拍摄照片质量不佳，达不到检测效果。

3、现有检测装置的支承轨道均是由钢轨制成，重量大且不易安装和拆卸。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型公开了一种桥梁底面检测机器人。本实用新型的检测机器人可以调整摄像机的高度、竖向旋转角度和水平旋转角度，因此适用于检测各种类型的桥梁，且存在补光结构，保证了摄像的质量，同时通过绳索制作的支撑轨道降低了成本和安装拆卸难度。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种桥梁底面检测机器人，包括行走运动部，所述行走运动部通过伸展臂旋转连接有检测工作部；检测工作部上安装有摄像头和光源。

进一步的改进，所述伸展臂包括与行走部旋转连接底座，底座铰接连接第一铰接臂，第一铰接臂铰接连接有第二铰接臂，第二铰接臂与工作平台连接。

进一步的改进，所述检测机器人安装在工作平台上；工作平台为工字形轨道；行走运动部包括安装台，安装台上安装有与工字形轨道配合的滚轮，滚轮通过减速机连接有电机，所述滚轮为齿轮。

进一步的改进，所述电机为自锁电机；滚轮为齿轮，沿工字形轨道长度方向连续成形有若干与齿轮配合的齿；安装台与工字形轨道上表面紧贴设置。

进一步的改进，所述工作平台分别安装在支承轨道上，所述支承轨道为绳索；所述工作平台两侧分别安装有至少两个滑轮，绳索缠绕在滑轮上。

进一步的改进，所述绳索两端分别通过吸盘固定在桥梁上；吸盘连通有气泵。

进一步的改进，所述光源电连接有环境感知装置；检测工作部还包括导航装置。

进一步的改进，所述导航装置为导航仪；环境感知装置为光照感应器。

本实用新型的优点：

附图说明

图1为桥梁底面检测装置的俯视结构示意图；

图2为检测机器人的立体结构示意图；

图3为工作平台与支承轨道的连接结构示意图；

图4为一种箱梁的检测示意图；

图5为实施例3中的工作平台正视结构示意图；

图6为实施例4中的工作平台侧视结构示意图；

图7为实施例4中的工作平台正视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

实施例1

如图1-3所示的一种桥梁底面检测装置，固定桥梁上的两条支承轨道1，两条支承轨道1间滑动连接有工作平台2，所述工作平台2滑动连接有至少3个检测机器人7；检测机器人7包括行走运动部3，行走运动部3通过伸展臂4旋转连接有检测工作部5；检测工作部5上安装有摄像头6；工作平台2和检测机器人7有线或无线连接有远程数据中心。所述伸展臂4包括与行走部旋转连接底座43，底座43铰接连接第一铰接臂41，第一铰接臂41铰接连接有第二铰接臂42，第二铰接臂42与工作平台2连接。由于桥底容易无gps信号，因此检测工作部5还安装有导航装置与环境感知装置；导航装置为导航仪，环境感知装置的光照感应器。

伸展臂4上还连接有光源8。

工作平台2为工字形轨道；行走运动部3包括安装台12，安装台12与工字形轨道配合的滚轮9相连，滚轮9通过减速机11连接有电机10。

支承轨道1为工字形轨道；工作平台2上安装有与工字形轨道配合的滚轮9，滚轮9通过减速机11连接有电机10。

上述的检测机器人7通过行走运动部3实现沿工作平台2长度方向行走，通过伸展臂4的第一铰接臂41和第二铰接臂42实现检测工作部5的高度调节和竖向角度调节，通过与行走部旋转连接底座43实现检测工作部5水平面的角度调节，从而便于调节形成各种姿态。

实施例2

一种桥梁底面检测方法，包括如下步骤：

步骤一、通过远程数据中心对桥体底部构造进行测量三维建模；

步骤二、根据对桥体底部各箱体机构特征划分为若干测量单元；所述测量单元即检测机器人7不做调整下情况下，摄像头6拍摄的照片质量达到规定程度的桥梁区域；具体的即摄像头6在一定的调焦范围内所拍摄的照片是清晰的，而在测量单元范围内，摄像头与对应拍摄面的距离即在摄像头6的调焦范围内，从而保证拍摄照片的清洗程度，因此在测量单元范围内，只需要使工作平台2沿支撑轨道运行即可，每个测量单元拍摄完毕后即进行拼接形成测量单元的整体图片，然后控制摄像头移动到下一个测量单元的拍摄姿态角，直至拍摄完成。

步骤三、对每个测量单元，确定每个检测机器人7的摄像姿态和位置，根据检测机器人7在对应测量单元的摄像姿态和位置；规划得到每个检测机器人7的运行轨迹；

步骤四、远程数据中心控制检测机器人7按照运行轨迹运行至完成设定的桥梁检测工作。

实施例3

如图5所示，为了实现机器人在工作平台2上的固定，电机10为自锁电机；滚轮9为齿轮，沿工作平台2长度方向连续成形有若干与齿轮配合的齿；安装台12与工字形轨道上表面紧贴设置。

实施例4

如图5所示，在实施例1的基础上，可以进入如下改进或替换：实现检测工作部5立体调节的方式还可有如下方式：所述伸展臂4包括与行走部铰接连接的第一铰接臂41，第一铰接臂41铰接连接有第二铰接臂42，第二铰接臂42与工作平台2旋转连接。

实施例5

如图6和图7所示，为了节省成本，方便更换支承轨道1，并减少对桥梁的损坏，对桥梁进行如下改进：所述支承轨道1为绳索；所述行走运动部3包括安装台12，安装台12两侧分别安装有至少两个滑轮13，绳索缠绕在滑轮13上。

绳索两端分别通过吸盘14固定在桥梁上；吸盘14连通有气泵15。

这样通过绳索替换钢制支承轨道1的降低了成本，且通过吸盘14实现了其快速拆装。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里所示。