[發(fā)明專利]一種纜索檢測機器人及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210070935.1
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114319102B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊則英;房明;王成赫;朱新遠;張海福;高慎亮;楊廣孝;張琳;曲建波;劉杰;周廣通;孫英琳;程正權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué);山東省交通工程監(jiān)理咨詢有限公司
• 主分類號: E01D19/10
• 分類號: E01D19/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 閆圣娟

1.一種纜索檢測機器人，其特征在于，包括：第一主體、第二主體以及連接第一主體和第二主體的轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)；所述第一主體和第二主體均包括支座，以及設(shè)于支座上的驅(qū)動裝置和抱緊裝置；

所述驅(qū)動裝置包括第一滾輪和驅(qū)動電機，以通過驅(qū)動電機驅(qū)動第一滾輪沿纜索移動；

所述抱緊裝置對稱設(shè)于支座的兩側(cè)，每側(cè)均包括依次連接的第一伺服電機、第一支撐桿和第二支撐桿，在第一支撐桿和第二支撐桿上分別設(shè)有調(diào)節(jié)支架，調(diào)節(jié)支架連接有支撐滾輪組；在第一支撐桿與第二支撐桿的連接處設(shè)置可調(diào)節(jié)夾角的轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)；所述轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)采用螺栓連接的方式連接第一支撐桿與第二支撐桿，以調(diào)節(jié)第一支撐桿與第二支撐桿之間的轉(zhuǎn)動角度；

所述第一支撐桿與第二支撐桿間的角度與纜索直徑匹配，通過對調(diào)節(jié)支架高度的調(diào)節(jié)和對支撐滾輪組與纜索表面相對位置的調(diào)節(jié)，使支撐滾輪組與纜索表面垂直，通過第一伺服電機的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)對纜索的抱緊與分離，通過轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)第一主體和第二主體間的相對位置，實現(xiàn)越障；

所述調(diào)節(jié)支架包括第一套筒、第二套筒、彈性件和伸縮桿，所述調(diào)節(jié)支架通過第一套筒固定在第一支撐桿和第二支撐桿上，第一套筒與第二套筒連接，在第二套筒內(nèi)設(shè)置伸縮桿，伸縮桿與支撐滾輪組通過彈性件連接；

所述支撐滾輪組包括底盤，以及設(shè)于底盤上的關(guān)節(jié)和第二滾輪；所述底盤與調(diào)節(jié)支架連接，在底盤的兩端通過關(guān)節(jié)連接第二滾輪，所述關(guān)節(jié)用于調(diào)節(jié)第二滾輪和纜索表面的夾角。

2.如權(quán)利要求1所述的一種纜索檢測機器人，其特征在于，所述伸縮桿設(shè)有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有彈性件，所述彈性件的一端固定于伸縮桿上，另一端固定于支撐滾輪組上；

或，所述第一套筒的內(nèi)壁上設(shè)置第一套筒螺紋，采用螺栓與第一套筒螺紋連接，通過螺栓擰緊后擠壓第一支撐桿，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)支架在第一支撐桿上的固定；

或，所述第二套筒的內(nèi)壁上設(shè)置第二套筒螺紋，采用螺栓與第二套筒螺紋連接，通過螺栓擰緊后擠壓伸縮桿，以實現(xiàn)伸縮桿在調(diào)節(jié)支架上的固定。

3.如權(quán)利要求1所述的一種纜索檢測機器人，其特征在于，所述底盤采用工字型結(jié)構(gòu)，底盤中部為凸起的柱體，柱體和伸縮桿通過彈性件連接。

4.如權(quán)利要求1所述的一種纜索檢測機器人，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)包括支撐架和第二伺服電機；在第一主體和第二主體上均設(shè)有第二伺服電機，所述支撐架的兩端分別連接第一主體和第二主體的第二伺服電機的機軸，通過第二伺服電機調(diào)節(jié)第一主體和第二主體間的相對位置；

或，所述第二主體上還設(shè)有控制器，所述控制器與驅(qū)動電機、第一伺服電機和第二伺服電機連接。

5.如權(quán)利要求1所述的一種纜索檢測機器人，其特征在于，所述機器人還包括多功能檢測架，所述多功能檢測架設(shè)置在第一主體背離第二主體的一端，以及設(shè)置在第二主體背離第一主體的一端；

或，所述機器人還包括輔助越障攝像裝置，所述第一主體和第二主體上分別設(shè)置輔助越障攝像裝置，所述輔助越障攝像裝置對向安裝，以觀察第一主體和第二主體的相對位置及越障情況。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一項所述的纜索檢測機器人的工作方法，其特征在于，包括：

根據(jù)纜索直徑調(diào)節(jié)第一支撐桿與第二支撐桿之間的角度，通過對調(diào)節(jié)支架高度的調(diào)節(jié)，將纜索檢測機器人放置在纜索上，通過對支撐滾輪組與纜索表面相對位置的調(diào)節(jié)，使支撐滾輪組的第二滾輪與纜索表面垂直；

在越障時，第一主體的抱緊裝置松開，即通過第一伺服電機的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)抱緊裝置對纜索的分離；此時，第一主體的第二伺服電機轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動第一主體脫離纜索，并以第二主體為支點，通過第二主體的驅(qū)動裝置驅(qū)動第二主體沿纜索徑向前進；

在第一主體跨過障礙后，第一主體的第二伺服電機轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動第一主體被放到纜索表面，且控制第一主體的抱緊裝置抱緊纜索，以及控制第二主體的抱緊裝置松開纜索，此時，第二主體的第二伺服電機轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動第二主體脫離纜索，并以第一主體為支點，通過第一主體的驅(qū)動裝置驅(qū)動第一主體沿纜索徑向前進；

在第二主體跨過障礙后，第二主體的第二伺服電機轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動第二主體被放到纜索表面，同時控制第二主體的抱緊裝置抱緊纜索，從而實現(xiàn)越障。