一种U形轨道式桥梁检测系统的制作方法

本发明属于机械领域，尤其涉及一种u形轨道式桥梁检测系统。

背景技术：

桥梁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。目前桥梁上表面的裂缝检测比较简单，通过人工或检测车辆检测即可。但是对桥梁底部和侧面的检测则需要特殊的装置，例如：

发明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。

为了解决上述技术对桥梁宽度检测效率较低的限制；发明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。

但是上述装置均仅仅只能对桥梁底部进行检测，目前还没有同时对桥梁底部和侧面同时进行检测的装置。且上述装置进行检修或拆装，需要工作人员下到桥梁底部，不仅操作麻烦且很容易出现危险。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开了一种u形轨道式桥梁检测系统。本发明结构简单，使用方便，可以根据桥梁底部的形状在不同角度进行拍摄检测，且可以实现对桥底和桥侧面的同时检测。同时可实现安装检测机器人的施工人员，不需下到桥底直接于桥面安装和回收的技术效果，防止下桥安装产生的人员设备风险。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种u形轨道式桥梁检测系统，包括固定在桥梁上的两条支承轨道，两条支承轨道间滑动连接有工作平台，所述工作平台包括横向轨道，横向轨道两端均通过弧形轨道连接有竖向轨道；所述工作平台滑动连接有检测机器人；检测机器人包括行走运动部，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；工作平台和检测机器人有线或无线连接有远程数据中心；所述横向轨道、弧形轨道和竖向轨道均为工字形轨道；行走运动部包括安装台，安装台两侧分别通过连杆连接有至少两个与工字形轨道配合的滚轮相连，滚轮通过减速机连接有电机；所述滚轮为齿轮；沿工字形轨道长度方向连续成形有若干与齿轮配合的齿。

进一步的改进，所述伸展臂包括与行走部铰接连接的第一铰接臂，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旋转连接。

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，所述伸展臂上还连接有光源。

进一步的改进，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，所述弧形轨道对应的圆心角为90°，且两端分别与横向轨道和竖向轨道相切。

附图说明

图1为桥梁底部检测系统的俯视结构示意图；

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；

图8为u形轨道式桥梁检测系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1-3所示的一种桥梁底部检测系统，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。

当需要检修或者拆卸式，检测机器人滑动到竖向轨道23顶部，工作人员即可对检测机器人进行检修或拆卸。

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。

实施例6

如图8所示，在实施例1的基础上，为了同时实现对桥梁侧面的检测，进行如下改进：工作平台2包括横向轨道21，横向轨道21两端均通过弧形轨道22连接有竖向轨道23；横向轨道21、弧形轨道22和竖向轨道23均为工字形轨道；行走运动部3包括安装台12，安装台12两侧分别通过连杆16连接有至少两个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；所述滚轮9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17。

这样机器人可以沿横向轨道21、弧形轨道22和竖向轨道23组成的u形轨道上运行并且通过齿轮和齿17保持机器人在竖向轨道23时不会出现滑动。

尽管本发明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发明的领域，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，本发明并不限于特定的细节和这里所示。