[發明專利]多旋翼拉索檢測機器人及其用于拉索檢測的方法

有效

• 申請號: 201710353442.8
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107059611B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 蘇琦;劉佰鑫;王權權;蔣立軍;鄒易清;雷歡;謝正元;黃永玖;植磊
• 申請（專利權）人: 柳州歐維姆機械股份有限公司
• 主分類號: E01D19/10
• 分類號: E01D19/10;B64U10/14;B64U20/80;B64U50/23;B64U40/10;B64U20/30;B64U30/299;B64U20/60;B64U20/87;B64U101/30
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙) 45113
• 代理人: 張榮玖

一種多旋翼拉索檢測機器人，包括機身框架、電池組、檢測機器人動力系統、控制單元、防落裝置、防撞裝置、檢測機構和無線數據傳輸單元；檢測機器人動力系統是四組多旋翼動力系統組件；防落裝置包括四個防落裝置組件，每組防落裝置組件包括導向滾輪和與其連接的擺臂支撐桿，導向滾輪包括滾輪本體及與其兩端弧形連接的翼緣，其中一個導向滾輪側面連接有編碼器；機身框架包括由四塊聯接臂聯接組成的正方形支架結構和四個機身連桿；防撞裝置包括上防撞裝置、側防撞裝置；檢測機構包括分別安裝在四個機身連桿上端中部的四個微型攝像機及四個漏磁傳感器；該多旋翼拉索檢測機器人采用多旋翼動力系統搭載檢測傳感設備，續航能力好，檢測效率高，安全性能好。

技術領域

本發明涉及一種拉索檢測裝置及其檢測方法，特別是一種多旋翼拉索檢測機器人及其用于拉索斷絲銹蝕及其PE外觀檢測的拉索檢測裝置及其檢測方法。

背景技術

拉索是拱橋、斜拉橋、懸索橋等索類橋梁的核心構件之一，作為受力構件，其受力狀況對橋梁整體結構的安全起到極其重要的作用；拉索的工作狀態是橋梁是否處于安全狀態的重要標志之一。由于拉索長期暴露在空氣中，經風吹雨淋、紫外線照射、人為損傷等因素影響，會出現表面的PE保護層硬化和破壞現象，繼而引起內部鋼絲束或鋼絞線受到腐蝕，嚴重者甚至出現斷絲現象；另一方面，由于風振、雨振等原因，拉索內部的鋼絲束產生摩擦，引起鋼絲磨損，嚴重者也會發生斷絲現象；定期的對拉索體系內外進行檢測是很必要的。

早期的拉索檢測主要是目測法，但是利用設備將檢測人員送到高空，效率低、成本高、存在高空墜落的危險，而采用高分辨率望遠鏡的方法由于檢測效率低、精度較差，只能作為輔助手段；近年來，檢測專家們研究出的拉索檢測機器人，利用爬索類機器人攜帶攝像頭對拉索損傷進行監測，同時完成涂裝、斷絲檢測等任務，但其都是采用機構夾持纜索或磁力吸附纜索提供壓應力，電機帶動輪子爬行的方式，檢測效率低，續航能力差，甚至會出現高空抱索卡死的危險狀況。

為解決上述問題，本發明申請人曾于2016年申請一種重量輕、航能力好，能用于橋梁拉索PE外觀、內部斷絲銹蝕檢測、拉索索力的檢測的《帶檢測系統的輕型碳纖維爬索機器人及其用于拉索檢測的方法》發明專利，（專利公告號為CN106284070A），雖然具有重量輕，續航能力好，能防止輪體偏離索體造成鎖死現象等優點，但仍存在以下不足之處：由于采用爬行式，其檢測效率還不夠高，其次，采用滾輪夾緊拉索爬行的方式，若夾緊力過大還有可能會對拉索PE本身產生劃痕或擠壓等損害。

發明內容

本發明的目的在于提供多旋翼拉索檢測機器人及其用于拉索檢測的方法，該多旋翼拉索檢測機器人采用多旋翼動力系統搭載檢測傳感設備，續航能力好，檢測效率高，安全性能高。

解決上述問題的技術方案是：一種多旋翼拉索檢測機器人，包括機身框架、電池組、檢測機器人動力系統、控制單元、防落裝置、檢測機構和無線數據傳輸單元，所述檢測機器人動力系統是多旋翼動力系統組件，該多旋翼動力系統組件有四組，每組多旋翼動力系統組件均包括一個電機及其連接的動力旋翼與電調系統，所述四組多旋翼動力系統組件的四個電機安裝固定在四個機身連桿下端中部，所述四個動力旋翼安裝在四個電機機座上，控制單元通過控制電調系統控制電機轉動帶動動力旋翼旋轉，為機器人飛行提供動力；

所述的防落裝置包括四個防落裝置組件，每組防落裝置組件包括導向滾輪和與其連接的擺臂支撐桿，所述導向滾輪包括滾輪本體及與其兩端連接的翼緣，滾輪本體與其兩端連接的翼緣之間為弧形過渡連接的弧面，所述的其中一個導向滾輪側面連接有編碼器，所述編碼器作為控制系統的反饋，用于定位機器人飛行位置信息；

使用過程中，在控制單元控制下，當多旋翼動力提供的升力大于機器人自身重力時，機器人始終沿著拉索上升；當多旋翼動力提供的升力小于機器人自身重力時，機器人始終沿著拉索下降；當多旋翼動力提供的升力等于機器人自身重力時，機器人懸停。