[发明专利]一种在役杆件磁通量测试系统及控制方法

权利要求书

1.一种在役杆件磁通量测试系统，其特征在于：所述的测试系统包括测试机器人（1）和控制计算机（2）；其中，测试机器人（1）由两个移动测试端（3）和一个连接在两个移动测试端（3）之间的三轴联动关节（4）组成，所述的移动测试端（3）包括钳形手臂（5）、五轴联动关节（6）、驱动部（7）、多个滑动轴承（8）和多个磁通量传感器（9），其中钳形手臂（5）的开口位于外侧，其两个内侧面上分别安装有至少一个滑动轴承（8）和磁通量传感器（9）；五轴联动关节（6）连接在钳形手臂（5）和驱动部（7）之间；驱动部（7）的主体为弧形板，内圆周面上安装有多个驱动轮（10），外圆周面上安装有无线天线（13），并且其上安装有光电传感器（11）、锂电池（12）、陀螺仪（14）、处理器（15）和驱动电机，驱动电机的输出轴与驱动轮（10）相连，处理器（15）与三轴联动关节（4）、五轴联动关节（6）、驱动电机、磁通量传感器（9）、光电传感器（11）、锂电池（12）和陀螺仪（14）相连，同时以无线的方式通过无线天线（13）与安装在控制中心的控制计算机（2）相接。

2.根据权利要求1所述的在役杆件磁通量测试系统，其特征在于：所述的多个驱动轮（10）分为两类，一类为沿杆件周向运动的周向轮（16），一类为沿杆件轴向运动的轴向轮（17）。

3.一种如权利要求1所述的在役杆件磁通量测试系统的控制方法，其特征在于：所述的控制方法包括按顺序进行的下列步骤：

1）处理器通电自检的S1阶段；在此阶段中，处理器（15）首先对整个测试机器人（1）的硬件进行上电自检，然后进入S2阶段；

2）空闲模式的S2阶段；在此阶段中，处理器（15）通过无线天线（13）在控制计算机（2）的操作界面上显示各硬件自检结果，并进入S3阶段，等待执行用户命令；

3）判断是否点击测试按钮的S3阶段；在此阶段中，用户可根据硬件自检结果，确认各硬件是否正常工作，此时处理器（15）将判断用户是否点击控制计算机（2）操作界面上的“测试开始”按钮，如果判断结果为“是”，则进入S4阶段，否则返回到S2阶段的入口处；

4）判断是否点击“两端磁通量同时测试”按钮的S4阶段；在此阶段中，处理器（15）将判断用户是否点击控制计算机（2）操作界面上的“两端磁通量同时测试”按钮，如果判断结果为“是”，则进入S5阶段，否则进入S6阶段；

5）给两端磁通量传感器同时供电的S5阶段；在此阶段中，处理器（15）将控制锂电池（12）给已安装在某一待测杆件上的测试机器人（1）上位于运动前方和后方的钳形手臂（5）上的磁通量传感器（9）同时供电，然后进入S7阶段；

6）给一端磁通量传感器供电的S6阶段；在此阶段中，处理器（15）将根据用户指令控制锂电池（12）给位于运动前方或后方的钳形手臂（5）上的磁通量传感器（9）供电，然后进入S7阶段；

7）驱动部工作带动测试机器人运动的S7阶段；在此阶段中，处理器（15）将控制锂电池（12）给驱动部上的驱动电机供电，以带动驱动轮（10）转动，从而使测试机器人（1）沿杆件轴向移动，在移动过程中，处理器（15）将根据陀螺仪（14）反馈的信息调整测试机器人（1）的空间位置，然后进入S8阶段；

8）记录传感器测试结果的S8阶段；在此阶段中，处理器（15）将动态采集磁通量传感器（9）的测试数据结果并通过无线天线（13）传输给控制计算机（2），并记录在控制计算机（2）的硬盘上，然后进入S9阶段；

9）判断“是否碰到杆件节点”的S9阶段；在此阶段中，控制计算机（2）将根据测试机器人（1）上驱动轮（10）直径和光电传感器（11）记录的驱动轮（10）转动圈数，结合测试机器人（1）的初始位置、测试机器人（1）自身长度和杆件长度，判断测试机器人（1）的前端是否碰到杆件节点，如果判断结果为“是”，则进入S10阶段，否则返回S7阶段；

10）判断测试是否结束的S10阶段；在此阶段中，控制计算机（2）将根据用户指令判断是否已经完成了测试工作，如果判断结果为“是”，则退出测试程序，否则进入S11阶段；

11）五轴联动关节控制钳形手臂改变形状和空间位置的S11阶段；在此阶段中，位于运动前方的钳形手臂（5）将根据控制计算机（2）的指令在处理器（15）的控制下,通过五轴联动关节（6）改变形状和空间位置，并根据下一个测试杆件的位置调整姿态，然后进入S12阶段；

12）三轴联动关节控制运动前方的移动测试端改变形状和空间位置以绕开障碍物的S12阶段；在此阶段中，位于运动后方的钳形手臂（5）仍固定在原测试杆件上，之后三轴联动关节（4）控制运动前方的移动测试端（3）改变形状和空间位置以绕开障碍物，然后进入S13阶段；

13）运动后方的移动测试端向前运动使运动前方的移动测试端贴近下一根杆件的S13阶段；在此阶段中，运动后方的移动测试端（3）将控制其上轴向轮（17）向前运动，同时控制周向轮（16）绕原杆件旋转，以避开障碍物后控制运动前方的移动测试端（3）贴近下一根杆件，然后进入S14阶段；

14）攀爬至新杆件的S14阶段；在此阶段中，运动前方的移动测试端（3）上的钳形手臂（5）将从开口套在下一根杆件外部，之后运动后方的移动测试端（3）上的钳形手臂（5）在五轴联动关节（6）和三轴联动关节（4）控制下放开前一根杆件，然后运动前方的移动测试端（3）向前运动以带动运动后方的移动测试端（3）贴近新杆件，最后在五轴联动关节（6）和三轴联动关节（4）的控制下运动后方的钳形手臂（5）从开口套在下一根杆件外部,然后返回S4阶段，重复测试，直至测试结束。