[發(fā)明專利]一種基于彎沉儀的檢測機器人系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN107843486A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 張憲文;桂仲成;賀驥;楊輝;王重山;劉斐
• 申請（專利權(quán)）人: 成都圭目機器人有限公司
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/34;G01S19/14;G01C21/16;G01S19/47
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙)51211
• 代理人: 徐進

技術領域

本發(fā)明涉及一種檢測系統(tǒng)，具體說是一種基于彎沉儀的檢測機器人系統(tǒng)。

背景技術

彎沉儀檢測系統(tǒng)是一種在路面養(yǎng)護管理方面使用到的設備，落錘式彎沉儀具 有無破損、測速快、精度高等優(yōu)點，并很好地模擬了行車荷載作用，檢測結(jié)果為彎沉盆數(shù)據(jù)，因此在國際上的應用也日益廣泛。

落錘式彎沉儀主要是指重錘落下一定高度發(fā)生的沖擊荷載的作用下，測定路基或路面表面所產(chǎn)生的瞬時變形，即測定在動態(tài)荷載作用下產(chǎn)生的動態(tài)彎沉盆，并可由此反算路基路面各層材料的動態(tài)彈性模量，作為設計參數(shù)使用；所測結(jié)果也可用于評定道路承載能力，調(diào)查水泥混凝土路面的接縫的傳力效果，識別水泥路面面板下的空洞等；適用于柔性瀝青混凝土路面（AC），剛性水泥混凝土路面（PCC）或組合路面（AC/PCC）的彎沉測試，剛性路面可以是素混凝土路面、接縫混凝土路面、接縫鋼筋混凝土路面或連續(xù)鋼筋混凝土路面。

當前的落錘式彎沉儀多為手持式或?qū)澇羶x與裝載車輛集成，上述結(jié)構(gòu)對工作人員的經(jīng)驗要求非常高，而且檢測的準確度比較低，檢測效率低；即使彎沉儀與裝載車輛集成后檢測也不能實現(xiàn)高智能、高精準、高可靠性特點的精準定位及提高檢測準確率及效率。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術存在的以上問題，本發(fā)明提供了一種基于彎沉儀的檢測機器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅檢測效率高，檢測結(jié)果的準確度高，而且降低了工作人員的勞動強度，可有效保障工作人員的人身安全。

本發(fā)明由以下技術方案實現(xiàn)：

一種基于彎沉儀的檢測機器人系統(tǒng)，包括移動平臺、彎沉儀系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)及操作機構(gòu)；操作機構(gòu)與移動平臺機械連接，所述彎沉儀系統(tǒng)通過操作機構(gòu)與移動平臺機械連接，所述智能控制系統(tǒng)部署于移動平臺上，且所述智能控制系統(tǒng)與彎沉儀系統(tǒng)電氣連接；所述彎沉儀系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)、落錘系統(tǒng)、傳感器及核心控制系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)、落錘系統(tǒng)、傳感器分別與核心控制系統(tǒng)電氣連接，所述核心控制系統(tǒng)與智能控制系統(tǒng)電氣連接；移動平臺用于支撐整個機器人系統(tǒng)，帶動機器人系統(tǒng)整體運動的同時為整個機器人系統(tǒng)提供動力。

進一步的，所述移動平臺包括動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及電池模塊；所述控制系統(tǒng)用于接收控制信號，控制動力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)；所述電池模塊為檢測機器人系統(tǒng)提供動力。

進一步的，所述動力系統(tǒng)由輪系，電機，驅(qū)動器，減速機和懸掛系統(tǒng)組成；輪系通過懸掛系統(tǒng)與移動平臺本體連接，電機、驅(qū)動器以及減速機與輪系連接，控制系統(tǒng)通過驅(qū)動器控制電機運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)控制輪系的運動。

進一步的，所述移動平臺是基于四麥克拉姆輪的全方位移動平臺、四主輪驅(qū)動方式的移動平臺或雙主輪、四輔助輪的雙輪驅(qū)動方式的移動平臺的任一一種。

進一步的，所述操作機構(gòu)為拖車機構(gòu)，所述拖車機構(gòu)和移動平臺采用剛性或柔性連接。

進一步的，所述操作機構(gòu)為絲杠導軌機構(gòu)，所述彎沉儀系統(tǒng)部署于移動平臺內(nèi)部，所述彎沉儀系統(tǒng)通過絲杠導軌機構(gòu)實現(xiàn)上升與下降。

進一步的，所述操作機構(gòu)為多自由度旋轉(zhuǎn)伸縮的機械臂系統(tǒng)，所述彎沉儀系統(tǒng)與機械臂系統(tǒng)末端固定連接。

進一步的，所述智能控制系統(tǒng)包括定位導航模塊、避障模塊、核心控制模塊、環(huán)境監(jiān)控模塊、無線通訊模塊；所述定位導航模塊、避障模塊、環(huán)境監(jiān)控模塊、無線通訊模塊分別與核心控制模塊電連接。

進一步的，定位導航模塊由差分GPS系統(tǒng)、里程計、陀螺儀組成，差分GPS系統(tǒng)又包括GPS基站和標定裝置；避障模塊由兩臺或多臺激光雷達組成，安裝在檢測機器人系統(tǒng)的前后部；核心控制模塊由工控機、PLC或嵌入式控制板模塊組成，負責協(xié)調(diào)處理各個模塊的工作，獲取和傳輸數(shù)據(jù)，進行路徑規(guī)劃和決策，控制移動平臺、彎沉儀系統(tǒng)運動；環(huán)境監(jiān)控模塊由多個監(jiān)控攝像頭及視頻服務器組成，負責拍攝機器人周圍的環(huán)境視頻；無線通訊模塊用于接收無線連接信號，并進行數(shù)傳和圖傳。

進一步的，還包括遠程遙控裝置，遠程遙控裝置向智能控制系統(tǒng)發(fā)送控制信號，控制機器人系統(tǒng)的移動和工作狀態(tài)，并遠距離觀察檢測結(jié)果。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明用于路面回彈彎沉值測定，以評價路面的整體強度。該機器人系統(tǒng)工作可靠，效率高，完全替代了人工現(xiàn)場探測工作，保障工作人員人身安全，能夠較好的適應惡劣的工作環(huán)境。

本發(fā)明可采用一拖一帶式，集成式，機械臂式等多種形式的機器人檢測系統(tǒng)，可以根據(jù)具體的檢測環(huán)境和檢測要求，選擇不同形式的機器人系統(tǒng)，靈活多樣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的移動平臺底部示意圖。

圖2為本發(fā)明基于麥克納姆輪的移動平臺示意圖。