一种用于桥墩检测的攀爬机器人

文档序号:39961922发布日期:2024-11-12 14:20阅读:22来源:国知局
一种用于桥墩检测的攀爬机器人

本发明属于大型基础设施自动化检测,具体涉及一种用于桥墩检测的攀爬机器人。


背景技术:

1、请参照申请号为cn202110900138.7、发明名称为“一种用于墩塔结构检测的攀爬作业机器人及其控制方法”的发明专利申请,攀爬作业机器人主要由环架、行走组件和摄像头组成,行走组件伸入环架内且用于沿墩塔表面行走,摄像头沿环架运动且用于拍照、检测等。这种攀爬作业机器人,只能适用于特定的桥墩,即圆形桥墩,而桥墩的形状、尺寸各不相同,难以满足不同的使用环境。


技术实现思路

1、鉴于此,本发明的目的在于提供一种用于桥墩检测的攀爬机器人,能够对不同尺寸、不同形状的桥墩进行检测,适用范围更广。

2、本发明的技术方案如下:

3、本发明提供了一种用于桥墩检测的攀爬机器人,包括:环架机构,由若干个框架单体拼接呈环形,所述框架单体呈直线型延伸,相邻的两个所述框架单体之间相互铰接且可拆卸连接,以使二者之间的夹角能够改变;所述框架单体的上方设置有检查轨道,若干个所述框架单体的所述检查轨道拼接组成环形轨道;行走机构,包括若干个设置于所述框架单体上的行走单体,所述行走单体可伸缩地伸入所述环架机构的内部且用于沿桥墩表面行走;视觉识别机构,可活动地设置于所述环形轨道。

4、作为可选方案,所述环架机构还包括若干个连接器;所述连接器包括两个扇形连接区和若干个连接轴,所述框架单体的一端能够插入所述扇形连接区内,所述扇形连接区包括第一通孔,所述第一通孔包括中枢孔和至少一个条形孔,所述条形孔呈以所述中枢孔为圆心的圆弧形,所述框架单体的一端设置有与所述第一通孔匹配的第二通孔,所述连接轴可拆卸地插入所述第一通孔和所述第二通孔且将所述连接器和所述框架单体固定。

5、作为可选方案,所述连接轴的第一端设置有限位头且第二端设置有螺纹段,所述螺纹段螺纹连接有压紧螺母,所述限位头上铰接有压紧把手,所述把手具有用于挤压所述连接器或所述框架单体的凸轮面。

6、作为可选方案,所述框架单体包括至少两根支撑方管和至少一根连接方管,至少两根所述支撑方管并排设置,所述连接方管的两端分别与两根所述支撑方管连接;所述连接器包括两个连接部和连接件,两个所述连接部分别与两根支撑方管的一端连接,两个所述连接部之间通过所述连接件连接,每个所述扇形连接区分别包括用于插设两个所述支撑方管的连接分区。

7、作为可选方案,所述连接部的横截面呈半圆形。

8、作为可选方案,所述连接部包括立板、隔板和两个挡板,两个所述挡板相对设置且通过所述立板连接,所述隔板设置于两个所述挡板之间且将两个所述扇形连接区分隔。

9、作为可选方案,所述检测轨道的两端设置有能够弯曲的连接段,所述连接段包括若干个连接节组成,相邻的两个所述连接节通过竖向的铰接轴铰接,以使所述连接段能够弯曲。

10、作为可选方案,所述环架机构上设置有限位磨盘,部分或全部所述连接节底端设置有限位组件,所述限位组件的底端与所述限位磨盘摩擦接触。

11、作为可选方案,所述连接节的底端设置有螺纹孔,所述限位组件包括限位筒、限位滑块、限位杆、摩擦块和限位弹簧,所述限位筒与所述螺纹孔螺纹连接且相对位置可调,所述限位滑块滑动设置于所述限位筒内,所述摩擦块与所述限位滑块通过所述限位杆连接,所述限位弹簧设置于所述限位筒内且将所述摩擦块压紧于所述限位磨盘。

12、作为可选方案,所述连接段包括第一连接段和第二连接段,所述第一连接段设置有插头,所述第二连接段内设置有插槽,所述插头与所述插槽匹配,所述插槽的一侧设置有波浪形的锁定面,所述插头上设置有锁定盲孔,所述锁定盲孔内设置有滚珠和锁定弹簧,所述滚珠与所述锁定面滚动接触且通过所述锁定弹簧压紧。

13、作为可选方案,所述行走单体包括自适应轮架和若干个滚轮,所述自适应轮架包括固定架、活动架和连接组件,所述固定架和所述活动架相对设置且通过所述连接组件连接,所述固定架与所述框架单体连接,所述滚轮设置于所述活动架上;所述连接组件包括连接球铰和若干个自适应弹簧,所述球铰包括球壳、转球和两个限位棒,所述球壳的相对两侧设置有限位缺口,所述转球转动设置于所述球壳内,所述转球的两端均设置有所述限位棒,两个所述限位棒呈圆柱状沿所述转球的径向同轴设置,所述限位棒可转动且且滑动地设置于所述限位缺口内;若干个所述自适应弹簧分布于所述连接球铰的四周,所述自适应弹簧的两端分别与所述固定架和所述活动架连接。

14、作为可选方案,所述视觉识别机构包括活动架和视觉识别摄像头,所述活动架包括相互铰接的至少两个支架,每个所述支架上设置有辊轮和两个行走轮,所述辊轮与所述检测轨道顶面滚动接触,所述行走轮与所述检查轨道两侧滚动接触。

15、作为可选方案,所述视觉识别机构还包括补光板,所述补光板设置有摄像通孔,所述补光板的一侧设置有若干个补光灯。

16、作为可选方案,所述活动架上设置有纵向滑道,所述视觉识别摄像头滑动设置于所述纵向滑道上,以使其能够靠近或远离桥墩表面。

17、作为可选方案,所述行走单体还包括清理毛刷,所述清理毛刷可伸缩地设置于所述自适应轮架上且能够靠近或远离桥墩表面,所述清理毛刷位于所述滚轮的前进路线上且由电机驱动旋转。

18、作为可选方案,所述攀爬机器人还包括水下作业组件,所述水下作业组件包括气泵和若干个浮沉桶,所述浮沉桶可拆卸地连接于所述环架机构的四周,所述浮沉桶内设置有活塞,所述活塞将所述浮沉桶的内部分隔为气体腔室和进水腔室,所述进水腔室设置有水孔,所述气泵通过软管与所述气体腔室连通且用于充气或放气。

19、本发明的有益效果是:

20、本发明提供的用于桥墩检测的攀爬机器人,环架机构用于围绕在桥墩四周,并对行走单体和视觉识别机构等进行中支撑,行走机构能够沿桥墩表面行走,视觉识别机构用于对桥墩表面进行检测等。由于相邻的两个框架单体之间的夹角能够调节,从而使攀爬机器人适应不同形状的桥墩,并且,相邻的两个框架单体之间的夹角能够拆卸,可以增减用于组成环架机构的框架单体的数量,从而调整环架机构的整体尺寸,使攀爬机器人能够对不同尺寸、不同形状的桥墩进行检测,适用范围更广。



技术特征:

1.一种用于桥墩检测的攀爬机器人,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于桥墩检测的攀爬机器人,其特征在于,所述环架机构还包括若干个连接器;所述连接器包括两个扇形连接区和若干个连接轴,所述框架单体的一端能够插入所述扇形连接区内,所述扇形连接区包括第一通孔,所述第一通孔包括中枢孔和至少一个条形孔,所述条形孔呈以所述中枢孔为圆心的圆弧形,所述框架单体的一端设置有与所述第一通孔匹配的第二通孔,所述连接轴可拆卸地插入所述第一通孔和所述第二通孔且将所述连接器和所述框架单体固定。

3.根据权利要求2所述的用于桥墩检测的攀爬机器人,其特征在于,所述连接轴的第一端设置有限位头且第二端设置有螺纹段,所述螺纹段螺纹连接有压紧螺母,所述限位头上铰接有压紧把手,所述把手具有用于挤压所述连接器或所述框架单体的凸轮面。

4.根据权利要求2所述的用于桥墩检测的攀爬机器人,其特征在于,所述框架单体包括至少两根支撑方管和至少一根连接方管,至少两根所述支撑方管并排设置,所述连接方管的两端分别与两根所述支撑方管连接;所述连接器包括两个连接部和连接件,两个所述连接部分别与两根支撑方管的一端连接,两个所述连接部之间通过所述连接件连接,每个所述扇形连接区分别包括用于插设两个所述支撑方管的连接分区。

5.根据权利要求1所述的用于桥墩检测的攀爬机器人,其特征在于,所述检测轨道的两端设置有能够弯曲的连接段,所述连接段包括若干个连接节组成,相邻的两个所述连接节通过竖向的铰接轴铰接,以使所述连接段能够弯曲。

6.根据权利要求5所述的用于桥墩检测的攀爬机器人,其特征在于,所述环架机构上设置有限位磨盘,部分或全部所述连接节底端设置有限位组件,所述限位组件的底端与所述限位磨盘摩擦接触。

7.根据权利要求6所述的用于桥墩检测的攀爬机器人,其特征在于,所述连接节的底端设置有螺纹孔,所述限位组件包括限位筒、限位滑块、限位杆、摩擦块和限位弹簧,所述限位筒与所述螺纹孔螺纹连接且相对位置可调,所述限位滑块滑动设置于所述限位筒内,所述摩擦块与所述限位滑块通过所述限位杆连接,所述限位弹簧设置于所述限位筒内且将所述摩擦块压紧于所述限位磨盘。

8.根据权利要求5所述的用于桥墩检测的攀爬机器人,其特征在于,所述连接段包括第一连接段和第二连接段,所述第一连接段设置有插头,所述第二连接段内设置有插槽,所述插头与所述插槽匹配,所述插槽的一侧设置有波浪形的锁定面,所述插头上设置有锁定盲孔,所述锁定盲孔内设置有滚珠和锁定弹簧,所述滚珠与所述锁定面滚动接触且通过所述锁定弹簧压紧。

9.根据权利要求1所述的用于桥墩检测的攀爬机器人,其特征在于,所述行走单体包括自适应轮架和若干个滚轮,所述自适应轮架包括固定架、活动架和连接组件,所述固定架和所述活动架相对设置且通过所述连接组件连接,所述固定架与所述框架单体连接,所述滚轮设置于所述活动架上;所述连接组件包括连接球铰和若干个自适应弹簧,所述球铰包括球壳、转球和两个限位棒,所述球壳的相对两侧设置有限位缺口,所述转球转动设置于所述球壳内,所述转球的两端均设置有所述限位棒,两个所述限位棒呈圆柱状沿所述转球的径向同轴设置,所述限位棒可转动且且滑动地设置于所述限位缺口内;若干个所述自适应弹簧分布于所述连接球铰的四周,所述自适应弹簧的两端分别与所述固定架和所述活动架连接。

10.根据权利要求1所述的用于桥墩检测的攀爬机器人,其特征在于,所述攀爬机器人还包括水下作业组件,所述水下作业组件包括气泵和若干个浮沉桶,所述浮沉桶可拆卸地连接于所述环架机构的四周,所述浮沉桶内设置有活塞,所述活塞将所述浮沉桶的内部分隔为气体腔室和进水腔室,所述进水腔室设置有水孔,所述气泵通过软管与所述气体腔室连通且用于充气或放气。


技术总结
本发明涉及一种用于桥墩检测的攀爬机器人,属于大型基础设施自动化检测技术领域。该攀爬机器人包括环架机构、行走机构和视觉识别机构,环架机构由若干个框架单体拼接呈环形,框架单体呈直线型延伸,相邻的两个框架单体之间相互铰接且可拆卸连接;框架单体的上方设置有检查轨道;行走机构包括若干个设置于框架单体上的行走单体,行走单体可伸缩地伸入环架机构的内部且用于沿桥墩表面行走;视觉识别机构可活动地设置于环形轨道。由于相邻的两个框架单体之间的夹角能够调节且二者可拆卸连接,从而使攀爬机器人适应不同形状的桥墩,并且可以增减用于组成环架机构的框架单体的数量,使攀爬机器人能够对不同尺寸、不同形状的桥墩进行检测。

技术研发人员:吴鹏阳,廖四苹,罗凯,王益国
受保护的技术使用者:电子科技大学成都学院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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