[實用新型]一種基于鋼結構超聲波探傷的機器人檢測系統

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920089620.5
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN209919895U
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設計）人: 艾青林;林小貝
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J5/00;G01N29/22;G01N29/04
• 代理公司: 33241 杭州斯可睿專利事務所有限公司
• 代理人: 王利強

1.一種基于鋼結構超聲波探傷的機器人檢測系統，其特征在于：所述基于鋼結構超聲波探傷的機器人檢測系統包括移動模塊、控制模塊和檢測模塊；所述移動模塊包括一個車架、兩個車輪架、四組磁輪、一個第一電池及第一電池固定片，每組磁輪包含一個直流減速電機、一個車輪、六片條形磁鐵和一個編碼器；所述檢測模塊包括一個噴淋機構、直流電機、一個第三電池、一個導向板、螺母套、一個超聲波傳感器固定塊、超聲波傳感器以及激光測距傳感器，所述噴淋機構包括兩個水泵固定架、一個水泵、一個耦合劑箱蓋、耦合劑箱和兩根水管；所述控制模塊包括一個第二電池及第二電池固定片、模數轉換單元、主控單元、GPS單元、慣性導航單元、電機驅動單元、固態(tài)繼電器和無線通信單元。

2.如權利要求1所述的基于鋼結構超聲波探傷的機器人檢測系統，其特征在于：所述移動模塊中，車輪架固定在車架下面，第一電池固定片固定在車架上面，第一電池通過第一電池固定片固定在車架的上面，為四個直流減速電機供電；磁輪的直流減速電機通過螺釘安裝固定在車輪架上，直流減速電機的驅動軸與磁輪固定連接，每個直流減速電機驅動一個磁輪；所述移動模塊的四組磁輪中，每組磁輪由六片條形磁鐵與車輪組成，六片條形磁鐵安裝在車輪圓周表面上，相鄰磁盤表面磁性相反，直流減速電機控制線與電機驅動單元相連，主控單元發(fā)出控制信號，通過電機驅動單元控制直流減速電機與磁輪的旋轉方向與轉速，使得機器人實現前進、后退、轉彎和停止動作；編碼器在車輪與直流減速電機之間固定在車輪架上，用于測量磁輪的轉速信息，并反饋給控制模塊。

3.如權利要求1或2所述的基于鋼結構超聲波探傷的機器人檢測系統，其特征在于：所述控制模塊通過四根立柱固定在車架上面，天線與無線通信單元相連，模數轉換單元、GPS單元、慣性導航單元、電機驅動單元、固態(tài)繼電器和無線通信單元均通過電路接口與所述主控單元連接，模數轉換單元通過高速串行外設接口和主控單元相連接，主控單元發(fā)出脈寬調制信號，通過電機驅動單元控制直流減速電機帶動磁輪動作；GPS單元、慣性導航單元與無線通信單元通過通用異步接收器和發(fā)送器接口和主控單元相連接，慣性導航單元控制檢測機器人的行進姿態(tài)，GPS單元對檢測機器人進行目標定位，主控單元通過無線通信單元與地面服務器傳輸無線信號；主控單元發(fā)出控制信號，通過電機驅動單元控制直流電機，通過固態(tài)繼電器控制水泵工作；第二電池固定片固定在車架上面，一個第二電池位于控制模塊下面，第二電池通過第二電池固定片固定在車架上面，為機器人的控制模塊供電。

4.如權利要求1或2所述的基于鋼結構超聲波探傷的機器人檢測系統，其特征在于：所述檢測模塊的導向板通過螺栓固定在車架的下面，用于限制螺母套轉動，水泵通過水泵固定架固定在車架的上面，直流電機固定在車架上面，電機軸穿過車架向下伸出，電機軸與螺母套通過螺紋連接，電機軸轉動時，螺母套可以在導向板中上下移動，但由于螺母套的外形為方形，因此螺母套不能在導向板中轉動；電機軸的末端安裝有用于防止螺母套脫出的限位螺釘；超聲波傳感器通過超聲波傳感器固定塊固定在螺母套上，激光測距傳感器通過激光傳感器固定板固定在車架上，用于采集超聲波傳感器與被測面的距離信息，第三電池為機器人的各傳感器以及直流電機供電。

5.如權利要求4所述的基于鋼結構超聲波探傷的機器人檢測系統，其特征在于：檢測機器人通過GPS單元實現對檢測目標的定位，通過編碼器測量磁輪的轉速信息，通過慣性導航單元檢測機器人的姿態(tài)變化，并將位姿信息反饋給控制模塊進行實時調整；檢測機器人攜帶的激光測距傳感器，通過激光測距傳感器發(fā)射激光來判斷超聲波傳感器與結構表面的相對距離，主控單元通過電機驅動單元發(fā)出控制信號，對直流電機的轉向進行控制，使得超聲波傳感器與被測表面距離在量程范圍之內。