[发明专利]一种用于检测斜拉桥缆索的便携式机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人，具体是一种用于检测斜拉桥缆索的轻量化便携式机器人。

背景技术

缆索是斜拉桥的主要受力构件，由于长期暴露在大气之中，受到风吹、日晒、雨林和环境污染的侵蚀，其表面的聚乙烯保护套将会产生不同程度的硬化和开裂现象，保护套内的钢丝束得不到保护而产生生锈、断丝等严重问题。另外，由于随机风振、雨振，使缆索内部的钢丝产生为摩擦，引起钢丝破损，甚至引发严重的断丝问题，带来巨大的安全隐患。至今对斜拉桥缆索的检测和维护方式还较落后，主要是通过人工检测的方式为主：一是针对小型斜拉桥使用液压升降平台进行缆索检测维护；二是利用预先装好的塔顶的定点，用钢丝拖动吊篮搭载工作人员沿缆索进行检测维护。这两种检测方式不仅效率低、成本高，且危险性较大。

目前出现的斜拉桥缆索检测机器人主要有两种，即电机驱动轮式机器人和气动蠕动式机器人，前者连续运动，结构简单，控制简单，攀爬效率高，但其多依靠弹簧预紧提供摩擦轮的缆索间的摩擦力，预紧力过大时，摩擦消耗的功率较多，而预紧力过小时候，会使得夹紧力不足，爬行失效，为了提高可靠性只能牺牲能耗比；气动蠕动式机器人对于截面尺寸有突变，表面情况较差的缆索具有较好的适应能力，但整体结构偏大，且维护不便。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明公开了一种用于检测斜拉桥缆索的便携式机器人，这种机器人采用模块化设计，整体结构简单，性能可靠、可拆装、轻便易于操作。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种用于检测斜拉桥缆索的便携式机器人，包括固定架和与固定架固定连接的移步电机，固定架分为上、下固定架，通过环形板链接形成开合式结构，在上、下固定架一侧设有上、下手爪电机，另一侧设有上、下电磁制动器，上、下手爪电机的主轴分别穿过上、下固定架，与相对应的上、下电磁制动器连接，电机的主轴上分别设有连杆，连杆末端的两侧分别固定设有圆形橡胶块。

所述移步电机上端固定于上固定架的下侧，下端固定于下架的下侧，三个移步电机周向均匀分布。

所述环形板为四个，其中两个环形板安装在上固定架，分别为上转动板与上扣合板；另两个环形板安装在下固定架，分别为下转动板和下扣合板，四个环形板均通过螺栓螺母分别与上、下固定架相连。

本发明采用上述结构后，具有如下有益效果：

1.该机器人整体采用模块化设计、安装拆除方便，各模块的零件通用性强，可方便地拆除更换；

2.上、下固定架采用开合式的机械结构设计，故与缆索的拆装方便，可进行单人操作，操作便利；

3.机器人的夹紧装置针对不同的杆径的缆索，尤其是对于变径的单个缆索，可以做到自适应调节，对不同直径的缆索的调整范围大，具有较强变径越障能力，针对攀爬过程中所遇障碍适应能力较强。

4.针对单个缆索直径的变化，采用类似人攀爬方式，保证在攀爬缆索的过程中，提供充足的夹紧力。

5.通过模块化的联动设计，在夹紧时保证机器人与缆索之间的接触为非刚性接触，即保证夹紧力足够，避免机器人滑落。

6.通过模块化的联动设计，电机与制动装置配合，通过控制电机与制动装置电源的通断，实现机器人与缆索之间的夹紧与松开的控制。

附图说明

图1为实施例机器人的整体结构示意图。

图2为实施例机器人安装于缆索前（扣合板打开后）的示意图。

图3为实施例机器人安装于缆索上（扣合板扣合后）的示意图。

图4为实施例机器人控制中心的电路结构示意图。

图5为实施例机器人爬升时的工作流程图。

图6为实施例机器人下降时的工作流程图。

图中：1.下吊母螺环；2.下扣合板；3.下转动板；4.第一螺栓；5.第二螺栓；6.上转动板；7.上扣合板；8.上吊母螺环；9.下固定架；10.下圆形橡胶块；11.下连杆；12.下手爪电机主轴；13.下电磁制动器；14.下手爪电机；15.移步电机；16.上固定架；17.上手爪电机；18.上电磁制动器；19.上手爪电机主轴；20.上连杆；21.上圆形橡胶块。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图说明具体的实施方式。

实施例：