[發明專利]一種用于橋樁檢測的環抱式機器人

在審

• 申請號: 201910281631.8
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN110158668A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 馬哲松;王心亮;劉智;魏偉;鄭超;唐平鵬;錢家昌;張昊;陳虹
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 許姣;仇蕾安

本發明公開了一種用于橋樁檢測的環抱式機器人，用于為橋樁檢測設備提供安裝平臺，包括：一組控制組件、一組以上推進組件和一組閉鎖組件；所述控制組件、推進組件和閉鎖組件依次鉸接形成封閉多邊形，環抱待檢測橋樁；所述控制組件和推進組件之間通過控制器局域網連接，所述控制組件控制推進組件驅動所述環抱式機器人沿著橋樁的母線上下移動；所述閉鎖組件在控制組件和推進組件之間或相鄰兩個推進組件之間作為鎖扣，鎖扣的結合或分離用于實現所述環抱式機器人在閉鎖組件所在位置的連接或斷開。

技術領域

本發明涉及橋梁下部結構水下檢測領域，具體涉及一種用于橋樁檢測的環抱式機器人。

背景技術

大型橋梁深水樁基的三種常見病害是混凝土表面缺陷、由于河床沖刷導致的樁基自由長度變長、橋梁樁基橫截面斷裂。對橋梁深水樁基定期檢測是確保橋梁安全的重要手段。目前一般采用潛水員攜帶專業檢測儀器的方式進行水下檢測，該種作業方式效率低下，對潛水人員素質要求高，且作業潛深有限。盡管也有采用遙控水下機器人(ROV)進行水下橋樁檢測，但是目前常規的ROV抵抗水流的能力差，在復雜擾流環境下姿態不穩，且在低能見度的條件下難以有效遙控作業，這些不足都限制了其在橋梁深水樁基上的實際工程應用。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種用于橋樁檢測的環抱式機器人，能夠顯著增強機器人的抗擾流能力，提高橋梁下部結構水下檢測作業的自動化水平。

本發明的技術方案為：一種用于橋樁檢測的環抱式機器人，用于為橋樁檢測設備提供安裝平臺，包括：一組控制組件、一組以上推進組件和一組閉鎖組件；

所述控制組件、推進組件和閉鎖組件依次鉸接形成封閉多邊形，環抱待檢測橋樁；

所述控制組件和推進組件之間通過控制器局域網連接，所述控制組件控制推進組件驅動所述環抱式機器人沿著橋樁的母線上下移動；所述閉鎖組件在控制組件和推進組件之間或相鄰兩個推進組件之間作為鎖扣，鎖扣的結合或分離用于實現所述環抱式機器人在閉鎖組件所在位置的連接或斷開。

作為一種優選方案，相鄰組件之間還連接有張緊彈簧，通過張緊彈簧的預緊力使相鄰兩個組件有收攏趨勢。

作為一種優選方案，所述環抱式機器人上安裝有浮力材料，用于平衡機器人自身的重量。

作為一種優選方案，所述橋樁檢測設備為水下攝像機，每個組件上分別安裝一個以上水下攝像機，使其攝像端朝向橋樁，不同方向的水下攝像機對橋樁不同側面進行拍照。

作為一種優選方案，所述控制組件包括電子設備艙、緩沖彈簧A、滾輪A、安裝軸A和安裝面板A，所述安裝軸A的一端固定在安裝面板A上，另一端與所述電子設備艙固定連接，緩沖彈簧A的一端與安裝面板A固定連接，另一端與滾輪A的外周面的一側連接，且安裝軸A與緩沖彈簧A同軸設置；環抱橋樁時，所述滾輪A外周面的另一側垂直抵觸在橋樁的壁面上，所述電子設備艙用于為所述環抱式機器人提供通訊和運動控制。

作為一種優選方案，推進組件包括緩沖彈簧B、滾輪B、推進器、安裝軸B和安裝面板B，所述安裝軸B的一端固定在安裝面板B上，另一端與所述推進器固定連接，所述緩沖彈簧B的一端與安裝面板B固定連接，另一端與滾輪B的外周面的一側連接，且安裝軸B與緩沖彈簧B同軸設置；環抱橋樁時，所述滾輪B外周面的另一側垂直抵觸在橋樁的壁面上。

作為一種優選方案，閉鎖組件包括緩沖彈簧C、滾輪C、電磁鐵和安裝面板C，緩沖彈簧C一端與安裝面板C固定連接，另一端與滾輪C的外周面的一側連接；環抱橋樁時，滾輪C外周面的另一側垂直抵觸在橋樁的壁面上，安裝面板C在中間剖分形成相互嵌合的兩部分，一個以上電磁鐵固定在安裝面板C的剖分線處，電磁鐵通電后在磁性作用下將安裝面板C的兩部分閉合形成一個整體；當電磁鐵斷電失去磁性時，安裝面板C在外力作用下沿剖分線打開。

作為一種優選方案，所述推進組件的個數為偶數個；所述閉鎖組件和控制組件相對布置，推進組件對稱布置在閉鎖組件和控制組件連線的兩側。