[发明专利]一种电力金属部件清扫探伤机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人，特别涉及一种电力金属部件清扫探伤机器人。 

背景技术

现今，纵横交错的管道铺设于世界各地，日常生活的自来水、供热系统、供电系统、化工领域的石油、天热气传输等都离不开管道这一媒介。管道在给人类生产、生活创造便利的同时也带来了新的问题。由于环境腐蚀、材料老化、作业条件影响等原因，不少管道存在清洁困难、管道裂纹、凹坑等缺陷而致难以监测的问题，这就对管道的维护、监测和除尘等提出较高要求。在电力系统中，我国主要采用火力发电，火力发电厂在基建安装后的运行过程中需要定期做停机检测。受电站运行环境影响，管道在运行中会出现裂纹、腐蚀等缺陷，为保障电站的安全运行，成千上万的管道需要进行探伤。如不及时检测发现这些缺陷，将会对人们的生命财产安全造成无法估计的损失。 

目前，我国电力系统金属零部件的检测主要依靠人工进行，存在高危险、检测效率低、检测范围受限等问题，造成电力金属部件(例如管道和联箱等)的漏检、误检等问题，给电力系统安全运行带来隐患。为了有效检测电力系统的金属部件，需要研发高效、可靠、高精度的检测手段和自动化检测载体，以便为电力生产的安全性与可靠性提供技术保障。 

针对上述问题，我国近年来所开展的利用机器人对金属部件进行探伤的研究取得了一定的成果。发明专利CN101887137B公开了一种轮式X射线探伤机器人装置，该装置由X射线探伤装置、远程无线传输装置、计算机控制装置、差分GPS卫星定位装置等组成，主要针对管道焊缝质量进行检测；发明专利CN101537614公开了一种管道清洁及检测机器人，包括移动小车和安装在该小车上的清洗作业装置，在小车尾部还安装有检测和定位导向装置。 

虽然，上述机器人均具有一定的行走、攀爬和探伤的功能，但由于机器人受其自身机械机构所限(多数采用轮式、履带式等)，机器人在空间运动的自由度受到极大的限制，往往在复杂的电力系统金属部件作业环境中进行检测时，无法在空间内进行自由攀爬和无损探伤，特别是对于小径管道、不连续或者交错连接的 电力金属部件等进行探伤时，这种缺陷尤为明显。另外，现有机器人的功能较为单一，例如在灰尘或者障碍物较多的环境中，无法进行有效清理和运行，且检测手段精度较低。而且，由于机器人自身机构的复杂性，导致了系统结构和控制的复杂性，增大了机器人平衡和爬行的困难程度，从而无法有效针对作业环境进行运动规划以完成有效检测。 

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在电力金属部件特定作业环境中自由爬行、对电力金属部件进行清扫和无损探伤、实现有效检测的电力金属部件清扫探伤机器人。 

本发明的上述目的是通过以下的技术措施来实现的：一种电力金属部件清扫探伤机器人，包括机器人本体、清扫装置、探伤装置和控制系统，其特征在于：所述机器人本体包括至少三个平行排布且纵向设置的柱形的纵向回转关节、两个与纵向回转关节相垂直的柱形的行走回转关节、一对电磁吸盘和至少四块连接板，各纵向回转关节之间通过与其中至少两块连接板固连构成可转动连接，所述行走回转关节的上端通过另外两块连接板与位于两侧的纵向回转关节固连构成可转动连接使各回转关节串联成一体，其中，所述行走回转关节可沿竖向平面旋转，所述电磁吸盘分别固定在行走回转关节的下端上，所述清扫装置和探伤装置分别安装在所述行走回转关节的柱身上；所述控制系统包括安装在机器人本体上的总控制单元和分别安装在各回转关节、清扫装置和探伤装置上的控制单元，总控制单元向位于各回转关节中的控制单元发出指令以控制各回转关节动作实现机器人本体的伸展和收缩，同时调整电磁吸盘的位置，且总控制单元向位于清扫装置和探伤装置上的控制单元发出指令以控制清扫装置和探伤装置工作。 

本发明采用电磁吸盘吸附定位，并将无损检测技术与机器人技术相集成，可以实现在不同作业环境下的多种攀爬步态，并对电力金属部件进行清扫和检测，特别是对于小径管道、不连续或者交错连接的电力金属部件等进行探伤时，这种优势十分明显。另外，本发明的体积小、质量轻、结构简单、灵活性强，可适应于多种复杂电力系统金属部件作业环境。