[實用新型]一種用于建筑結構探傷的四旋翼機器人檢測系統

有效

• 申請號: 201920089833.8
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN209919896U
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 艾青林;宋國正
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;G01N33/20;G01N33/00;B64C27/02;B64C27/08
• 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

1.一種用于建筑結構探傷的四旋翼機器人檢測系統，其特征在于，所述檢測系統包括四旋翼飛行模塊、控制模塊、電磁吸附式損傷檢測模塊以及一個光流傳感器，所述四旋翼飛行模塊包括一個機架、四組旋翼機臂、兩塊電池及電池固定片，每組旋翼機臂包含一個懸臂、一個電機座、一個無刷直流電機、一個旋翼和一個T型支撐柱，四組旋翼機臂的懸臂的一端安裝固定在工字型支撐塊與機架下板之間，四組懸臂的安裝方向依次呈90°分布；所述電磁吸附式損傷檢測模塊包含一個吸盤式電磁鐵、一個套筒、一個加速度傳感器、一個彈簧、第一固定片及第二固定片；所述控制模塊包括模數轉換單元、主控單元、GPS單元、電機驅動單元、慣性導航單元、圖像處理單元、無線通信單元和固態繼電器。

2.如權利要求1所述的一種用于建筑結構探傷的四旋翼機器人檢測系統，其特征在于，所述四旋翼飛行模塊中，機架包括機架上板、機架下板和工字型支撐塊，機架下板用于安裝控制模塊、電池、電磁吸附式損傷檢測模塊、光流傳感器，機架上板可以加強四旋翼機器人的結構強度，并對控制模塊進行防護，機架上板通過螺釘與工字型支撐塊連接固定，機架下板與懸臂通過螺釘與工字型支撐塊連接固定；所述控制模塊通過四根立柱固定在機架下板上，兩個電池位于控制模塊下方，電池通過電池固定片固定在機架下板上方，其中一節電池為四個無刷直流電機與吸盤式電磁鐵供電，另外一節電池為四旋翼機器人的控制模塊及各傳感器供電，光流傳感器固定在機架下板的下方，用于采集四旋翼機器人周圍的環境信息。

3.如權利要求2所述的一種用于建筑結構探傷的四旋翼機器人檢測系統，其特征在于，所述旋翼機臂的懸臂另一端上安裝電機座，無刷直流電機通過螺釘安裝在電機座上，所述無刷直流電機的驅動軸與旋翼通過螺釘固定連接，四個旋翼中有兩個正旋翼和兩個逆旋翼，正、逆旋翼間隔安裝，每個無刷直流電機驅動一個旋翼，無刷直流電機控制線與電機驅動單元相連，懸臂下方固定安裝T型支撐柱，作為四旋翼機器人的落地支撐點。

4.如權利要求1～3之一所述的一種用于建筑結構探傷的四旋翼機器人檢測系統，其特征在于，所述控制模塊中，所述模數轉換單元、GPS單元、電機驅動單元、慣性導航單元、圖像處理單元和固態繼電器均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，主控單元發出脈寬調制信號，通過電機驅動單元控制無刷直流電機帶動旋翼作旋轉運動；無線通信單元、慣性導航單元與GPS單元通過通用異步接收器和發送器接口和主控單元相連接，慣性導航單元控制四旋翼機器人的飛行姿態，GPS單元對四旋翼機器人飛行目標進行定位，主控單元通過無線通信單元與地面服務器傳輸無線信號；圖像處理單元通過并行數據總線與光流傳感器相連來讀取圖像信息，通過同步串行外設接口與主控單元連接，進行圖像數據的實時傳輸；固態繼電器的一端與主控單元的數字量信號輸出端口相連，固態繼電器的另一端與吸盤式電磁鐵的電源線相連，所述主控單元可以通過固態繼電器控制吸盤式電磁鐵通電與斷電狀態。

5.如權利要求1～3之一所述的一種用于建筑結構探傷的四旋翼機器人檢測系統，其特征在于，所述電磁吸附式損傷檢測模塊中，所述第二固定片通過螺栓固定在機架下板的下方，彈簧的一端固定在第一固定片上，彈簧的另一端固定在第二固定片上，第一固定片通過螺釘固定在吸盤式電磁鐵上；吸盤式電磁鐵放置在套筒內，所述加速度傳感器通過螺釘安裝在吸盤式電磁鐵下方，加速度傳感器的一部分伸出在套筒的下方；所述電磁吸附式損傷檢測模塊的套筒通過螺栓固定在機架下板下方，彈簧將吸盤式電磁鐵壓緊在套筒內，對吸盤式電磁鐵產生預緊力。