[发明专利]一种桥梁箱梁内部自动检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种桥梁箱梁内部自动检测装置，其特征在于，所述桥梁箱梁内部自动检测装置(4)包括：

设置于桥梁箱梁内的车体平台(5)，所述车体平台(5)两侧设有机械手臂(6)，所述机械手臂(6)远离所述车体平台(5)一端设有可转动的机械手手腕(7)，所述机械手手腕(7)上设有图像采集装置(9)和灯(10)，所述车体平台(5)上设有机械行走装置(21)、传感器(8)、数据存储装置(15)和控制系统(16)；

桥梁箱梁内部自动检测的过程如下：

将桥梁箱梁内部自动检测装置(4)置于箱梁中，桥梁箱梁包括若干箱室，每个箱室间由横隔板(1)隔开，横隔板(1)上开有若干孔位(2)，用工字钢在箱梁内中间位置沿桥梁纵向铺设轨道(3)，桥梁箱梁内部自动检测装置(4)沿轨道(3)移动；

桥梁箱梁内部自动检测装置(4)行驶至第一个箱室的中间位置，桥梁箱梁内部自动检测装置(4)的行驶速度为v，从初始位置至第一个箱室的中间位置的距离为s1；

传感器(8)收集箱室内数据，伸展机械手臂(6)，转动机械手手腕(7)，图像采集装置(9)收集箱室内图像数据，图像数据包括照片和视频，完成图像数据收集后，桥梁箱梁内部自动检测装置(4)行驶至下一个箱室，再次收集箱室内图像数据，直至最后一个箱室；

机械手臂(6)开始伸展至最长，图像采集装置(9)朝下采集箱室底部的照片；旋转机械手手腕(7)，图像采集装置(9)采集箱室侧面的照片；机械手臂(6)缩回至最短，图像采集装置(9)朝上，采集箱室顶部的照片；旋转机械手臂(6)，使机械手臂(6)朝向箱室前部；旋转机械手手腕(7)，图像采集装置(9)朝向箱室前部，采集箱室前部照片；旋转机械手臂(6)，使机械手臂(6)朝向箱室后部；旋转机械手手腕(7)，图像采集装置(9)朝向箱室后部，采集箱室后部照片；机械手臂(6)缩回至最短长度后恢复初始姿态；

桥梁箱梁内部自动检测装置(4)总的的前进距离为S，桥梁箱梁内部自动检测装置(4)的行驶速度为v，桥梁箱梁内部自动检测装置(4)从第一个箱室的中间位置处开始，每行走长度d后停留，进行检测工作，总共停留检测N次，每个箱室的停留时间为T，其中N为箱室的个数，d为单个箱室的长度，完成前进距离S后，自动检测装置(4)自动返航。

2.如权利要求1所述的桥梁箱梁内部自动检测装置，其特征在于：所述机械手臂(6)垂直于所述车体平台(5)前进方向。

3.如权利要求1所述的桥梁箱梁内部自动检测装置，其特征在于，所述机械行走装置(21)包括：车轮(14)、锂电池(13)、步进电机(11)、里程编码器(12)，所述车轮(14)上设有车体平台(5)，所述车轮(14)间设有步进电机(11)，所述锂电池(13)设置在车体平台(5)下方，所述步进电机(11)连接所述锂电池(13)，所述车轮(14)上设有里程编码器(12)。

4.如权利要求1所述的桥梁箱梁内部自动检测装置，其特征在于，所述传感器(8)包括：温度传感器(17)、湿度传感器(18)、PM10监测传感器(19)、PM2.5监测传感器(20)。

5.如权利要求4所述的桥梁箱梁内部自动检测装置，其特征在于：所述数据存储装置(15)分别连接温度传感器(17)、湿度传感器(18)、PM10监测传感器(19)、PM2.5监测传感器(20)和图像采集装置(9)。

6.如权利要求3所述的桥梁箱梁内部自动检测装置，其特征在于：所述控制系统(16)分别连接锂电池(13)、步进电机(11)、里程编码器(12)、机械手臂(6)、传感器(8)、图像采集装置(9)。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的桥梁箱梁内部自动检测装置的检测方法，其特征在于，它包括以下步骤：

S1、将桥梁箱梁内部自动检测装置(4)置于箱梁中，所述箱梁包括多个相连的箱室；

S2、桥梁箱梁内部自动检测装置(4)行驶至第一个箱室的中间位置；

S3、传感器(8)收集箱室内数据，伸展机械手臂(6)，转动机械手手腕(7)，图像采集装置(9)收集箱室内图像数据，完成图像数据收集后桥梁箱梁内部自动检测装置(4)行驶至下一个箱室再次收集箱室内图像数据，直至最后一个箱室；

根据待检测箱梁的总长度设置好桥梁箱梁内部自动检测装置(4)总的前进距离为S，桥梁箱梁内部自动检测装置(4)的行驶速度为v，从初始位置至第一个箱室的中间位置的距离为s1，桥梁箱梁内部自动检测装置(4)从第一个箱室的中间位置处开始每行走长度d后停留进行检测工作，总共停留检测N次，每个箱室的停留时间为T，完成前进距离S后桥梁箱梁内部自动检测装置(4)自动返航；其中N为箱室的个数，d为单个箱室的长度；

在S3中，机械手臂(6)开始伸展至最长，图像采集装置(9)朝下采集箱室底部的照片；

旋转机械手手腕(7)，采集装置(9)采集箱室侧面的照片；

机械手臂(6)缩回至最短，图像采集装置(9)朝上，并采集箱室顶部的照片；

旋转机械手臂(6)，使机械手臂(6)朝向箱室前部；旋转机械手手腕(7)，图像采集装置(9)朝向箱室前部；图像采集装置(9)采集箱室前部照片；

旋转机械手臂(6)，使机械手臂(6)朝向箱室后部；旋转机械手手腕(7)，图像采集装置(9)朝向箱室后部；图像采集装置(9)采集箱室后部照片；

机械手臂(6)缩回至最短长度后恢复初始姿态。