一种隧道地质雷达快速检测机器人装置的制作方法

本实用新型属于隧道检测机器人领域，特别涉及一种隧道地质雷达快速检测机器人装置。

背景技术：

随着我国经济的高速发展，大量高速公路隧道投入建设和运营管理，隧道在运营期间，衬砌结构会因为设计不合理、施工不当、地质灾害、运营年限、气候条件等原因产生各种内部病害。而衬砌作为隧道的主要受力结构，对隧道的安全运营起着重要的作用。传统的检测方法主要采用开孔取样的方式检测，不仅效率低，误差大，更重要的是有损隧道衬砌结构。随着检测技术的发展，地质雷达的快速、高效、无损、连续、分辨率高等优点，目前已广泛应用于隧道工程质量和运行期间隧道病害检测的重要手段。

但是，基于地质雷达的隧道检测在检测效率上还存在很大问题。目前我国隧道衬砌的病害检测还依赖于路灯车或升降平台采用人工或人工仪器完成检测任务。并且公路隧道行车速度快、车流量大、允许检测时间非常短，导致许多隧道的质量检测需要封路进行，这给隧道运营带来极大不便。而且通常借助这种基于人工抬举雷达检测隧道病害的方法工作效率低，检测速度约为0.02km/h。此外，地质雷达检测过程中需要匀速移动且雷达距离衬砌需以固定距离移动，以获取高质量的检测效果，这一点利用现有的人工检测方式很难保证。因此使用传统人工抬举雷达检测的方法效率低，个人影响因素大、花费高、危险性大，无法满足快速准确的检测要求。

随着工业机器人技术的成熟，其具有体积小巧，控制简单，便于维护，成本低等优点，将机器人技术同雷达检测技术结合起来，通过对机器人伸缩臂与行进速度的控制，能实现隧道的快速检测，对隧道质量检测具有十分重大的使用价值。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种隧道地质雷达快速检测机器人装置。

技术方案如下：

一种隧道地质雷达快速检测机器人装置，其特征在于，包括车轮、能源装置、控制装置、信息处理装置与信息采集装置，其中：

所述的信息采集装置设置有雷达专用线缆与接口和两套信息采集伸缩臂，所述伸缩臂包括伸缩臂固定支座，用来调节纵向高度的第一节纵向固定臂和第二节纵向伸缩臂，用于调节高低角与方位角的横向转向臂和第三节横向固定臂，第四节横向伸缩臂，支撑板，用来固定雷达天线的塑料螺栓和雷达固定架，用于固定雷达线缆的线缆收纳卡扣；所述的雷达固定架包括了木板与螺孔；所述的能源装置位于装置底盘上，包括供内部蓄电池充电的充电装置以及蓄电池装置，所述的能源装置前端设置有红外传感器，用于检测机器人行进过程中遇到的障碍；所述的车轮位于装置底部，包括驱动轮与方向轮，用于在隧道两侧人行道上行走。

优选的，所述的控制装置位于能源装置上方，包括机器人与地面控制站之间的信息通信装置，信息传输与处理装置；所述的信息处理装置包括放置信息处理机所需的接口与连接装置；控制装置、信息处理装置、信息采集装置与能源装置均设有连接装置。

优选的，所述的隧道地质雷达快速检测机器人装置还包括软体防撞装置位于能源装置前端，用于针对突发障碍的机器人装置保护。

与现有技术相比，本实用新型所述装置占用空间小，便于操作，工程造价低。能自动设置机器人行进速度，实现地质雷达的匀速检测；能利用伸缩臂调节雷达与衬砌壁的间距，能保证地质雷达检测的起始位置的统一性；无需进入车行道，无需封路即可进行隧道衬砌检测。本实用新型效率高，检测质量好，成本低。

附图说明

图1是隧道地质雷达快速检测机器人装置的前侧图。

图2是隧道地质雷达快速检测机器人装置的后侧图。

图3是隧道地质雷达快速检测机器人装置的伸缩臂详细图。

图4是隧道地质雷达快速检测机器人装置的雷达固定架详细图。

图5是隧道地质雷达快速检测机器人装置的隧道快速检测示意图。

附图标记说明：

1-车轮、2-能源装置、3-控制装置、4-信息处理装置、5-信息采集装置、6-红外传感器、7-软体防撞装置、8-充电装置、9-蓄电池、10-伸缩臂固定支座、11-第一节纵向固定臂、12-第二节纵向伸缩臂、13-横向转向臂、14-第三节横向固定臂、 15-第四节横向伸缩臂、16-支撑板、17-塑料螺栓、18-雷达固定架、19-线缆收纳卡扣、20-木板、21-螺孔。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型提供的一种隧道地质雷达快速检测机器人装置。进行详细描述。以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限制本实用新型的范围。

一种隧道地质雷达快速检测机器人装置，所述装置包括车轮1、能源装置2、控制装置3、信息处理装置4与信息采集装置5；所述装置的前侧图与后侧图如图 1与图2所示；所述装置的车轮1包括驱动轮与方向轮，用于在隧道两侧人行道上行走；所述的能源装置2包括充电装置8以供内部蓄电池充电，以及蓄电池装置9；所述的能源装置2包括红外传感器6，用于检测机器人行进过程中遇到的障碍；所述的控制装置3包括了机器人与地面控制站之间的信息通信装置，信息传输与处理装置；所述的信息处理装置4包括了放置信息处理机所需的接口与连接装置；所述的控制装置3、信息处理装置4、信息采集装置5与能源装置2均设有连接装置；所述的机器人装置还包括软体防撞装置7，用于针对突发障碍的机器人装置保护；所述的信息采集装置5设置有雷达专用线缆与接口；所述的信息采集装置5 设置有两套信息采集伸缩臂；所述的信息采集装置5包括伸缩臂固定支座10，第一节纵向固定臂11，第二节纵向伸缩臂12，用来调节纵向高度，横向转向臂13，第三节横向固定臂14，能与横向转向臂13结合调节高低角与方位角，第四节横向伸缩臂15，支撑板16，用来固定雷达天线，塑料螺栓17，雷达固定架18；线缆收纳卡扣19，用于固定雷达线缆；所述装置的伸缩臂详细图如图3所示；所述的雷达固定架18包括了木板20与螺孔21，如图4所示。将本实用新型所述装置放置在隧道两侧人行道，能实现并行检测，不需人工干预，提高了检测效率，如图5 所示。

与现有技术相比，本实用新型所述装置占用空间小，便于操作，工程造价低，检测速度快；能自动设置机器人行进速度，实现地质雷达的匀速检测；能利用伸缩臂调节雷达与衬砌壁的间距，能保证地质雷达检测的起始位置的统一性；无需进入车行道，无需封路即可进行隧道衬砌检测。本实用新型效率高，检测质量好，成本低。

上面结合附图对本实用新型的实例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出的各种变化，也应视为本实用新型的保护范围。