[發明專利]纜索檢查機器人

有效

• 申請號: 201410150927.3
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN104153293A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 彭力明;葉文亞;范進楨;盧照輝;陳磊;高志勇;華旭;王邱嵩
• 申請（專利權）人: 寧波職業技術學院
• 主分類號: E01D19/10
• 分類號: E01D19/10;E01D22/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及一種工業機器人技術領域，具體涉及一種用于纜索檢查維護的纜索檢查機器人。

背景技術

斜拉橋具有跨度大、造型美觀、建造方便等諸多優點，作為現代橋梁的新形式，在世界范圍內得到了廣泛的應用。斜拉橋的主要受力構件之一是纜索，其制造及安裝成本約占橋梁投資的25%左右。由于纜索長期處于風振、雨振、變載荷及污染的環境中，不可避免的會出現鋼絲繩銹蝕、應變松弛斷股情況。為提高鋼絲繩的使用壽命，拉索制造商在鋼纜上增加了防腐蝕體系。目前廣泛采用的是每根小鋼絲首先采用鍍鋅和涂油保護，然后許多小鋼絲制成鋼絲繩后在外面纏繞高強度聚酯帶進行保護，最后在外部熱縮包覆兩層PE層形成護套，與空氣隔離。但隨著時間的推移，PE護套將會老化、鼓包、開裂。一旦內部的鋼絲繩曝露接觸到空氣，纜索將很快銹蝕斷裂。由于纜索銹蝕而造成橋梁損壞的例子是很多的。著名的委內瑞拉Maracaibo橋采用混凝土包裹防腐蝕體系的纜索，在建成16年后發現錨固端嚴重銹蝕而更換纜索，當時耗時2年，耗資5000萬美元。德國漢堡的科爾布蘭德斜拉橋，由于腐蝕嚴重，建成第3年，就更換了所有的纜索，耗資6000萬美元，為原造價的4倍。美國Pascokenewick斜拉橋采用將鋼絲繩置于聚乙烯管中并往管內注入水泥漿，然后在聚乙烯管外又纏繞有聚氯乙烯條帶的防腐蝕體系，原估計使用壽命為25年，由于受紫外線作用，僅3-5年就全部失效了。我國廣州海印大橋僅使用6年半，濟南黃河公路大橋使用13年等就因纜索腐蝕，不得不全部換索。橋梁一旦出現斷索，將造成不可預計的嚴重后果。但盲目的固定周期進行換索，勢必又會帶來極大的社會資源浪費，因為更換一根纜索的成本是橋梁建設時期安裝一根纜索幾倍。因此有必要研究一種能對在役纜索進行準確、高效檢測的方法和手段。通過對纜索的定期檢查，獲得比較真實的在役纜索工作狀況，進而指導纜索的維護工作，制定科學的纜索更換周期，提高斜拉橋的使用安全性。這一工作勢必帶來顯著的社會效益和巨大的經濟效益。盡管目前尚無簡單、快捷、可靠的斜拉索檢測方法，但橋梁業主單位依然要采取一些方法對在役斜拉索的工作情況進行相關的檢查?，F有對斜拉索進行常規檢查的方法主要包括有：人工望遠鏡目測法、小型斜拉橋的腳手架檢查法、大型斜拉橋的卷揚機拖拽設備檢測法、大型斜拉橋的吊籃載人檢測法、定期更換少量纜索的理化檢測法、斜拉索檢測專用機器人法等。隨著機器人技術的發展，采用小型專用機器人對斜拉索進行檢測應該是最佳的選擇，國內諸多科研院所對此進行了研究。斜拉索檢測機器人主要包括爬纜機械本體系統、運動控制系統、檢測視頻傳輸與接收系統，其中機械本體系統是技術的核心與關鍵。