[发明专利]一种用于桥桩检测的环抱式机器人

说明书

本发明公开了一种用于桥桩检测的环抱式机器人，用于为桥桩检测设备提供安装平台，包括：一组控制组件、一组以上推进组件和一组闭锁组件；所述控制组件、推进组件和闭锁组件依次铰接形成封闭多边形，环抱待检测桥桩；所述控制组件和推进组件之间通过控制器局域网连接，所述控制组件控制推进组件驱动所述环抱式机器人沿着桥桩的母线上下移动；所述闭锁组件在控制组件和推进组件之间或相邻两个推进组件之间作为锁扣，锁扣的结合或分离用于实现所述环抱式机器人在闭锁组件所在位置的连接或断开。

技术领域

本发明涉及桥梁下部结构水下检测领域，具体涉及一种用于桥桩检测的环抱式机器人。

背景技术

大型桥梁深水桩基的三种常见病害是混凝土表面缺陷、由于河床冲刷导致的桩基自由长度变长、桥梁桩基横截面断裂。对桥梁深水桩基定期检测是确保桥梁安全的重要手段。目前一般采用潜水员携带专业检测仪器的方式进行水下检测，该种作业方式效率低下，对潜水人员素质要求高，且作业潜深有限。尽管也有采用遥控水下机器人(ROV)进行水下桥桩检测，但是目前常规的ROV抵抗水流的能力差，在复杂扰流环境下姿态不稳，且在低能见度的条件下难以有效遥控作业，这些不足都限制了其在桥梁深水桩基上的实际工程应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于桥桩检测的环抱式机器人，能够显著增强机器人的抗扰流能力，提高桥梁下部结构水下检测作业的自动化水平。

本发明的技术方案为：一种用于桥桩检测的环抱式机器人，用于为桥桩检测设备提供安装平台，包括：一组控制组件、一组以上推进组件和一组闭锁组件；

所述控制组件、推进组件和闭锁组件依次铰接形成封闭多边形，环抱待检测桥桩；

所述控制组件和推进组件之间通过控制器局域网连接，所述控制组件控制推进组件驱动所述环抱式机器人沿着桥桩的母线上下移动；所述闭锁组件在控制组件和推进组件之间或相邻两个推进组件之间作为锁扣，锁扣的结合或分离用于实现所述环抱式机器人在闭锁组件所在位置的连接或断开。

作为一种优选方案，相邻组件之间还连接有张紧弹簧，通过张紧弹簧的预紧力使相邻两个组件有收拢趋势。

作为一种优选方案，所述环抱式机器人上安装有浮力材料，用于平衡机器人自身的重量。

作为一种优选方案，所述桥桩检测设备为水下摄像机，每个组件上分别安装一个以上水下摄像机，使其摄像端朝向桥桩，不同方向的水下摄像机对桥桩不同侧面进行拍照。

作为一种优选方案，所述控制组件包括电子设备舱、缓冲弹簧A、滚轮A、安装轴A和安装面板A，所述安装轴A的一端固定在安装面板A上，另一端与所述电子设备舱固定连接，缓冲弹簧A的一端与安装面板A固定连接，另一端与滚轮A的外周面的一侧连接，且安装轴A与缓冲弹簧A同轴设置；环抱桥桩时，所述滚轮A外周面的另一侧垂直抵触在桥桩的壁面上，所述电子设备舱用于为所述环抱式机器人提供通讯和运动控制。

作为一种优选方案，推进组件包括缓冲弹簧B、滚轮B、推进器、安装轴B和安装面板B，所述安装轴B的一端固定在安装面板B上，另一端与所述推进器固定连接，所述缓冲弹簧B的一端与安装面板B固定连接，另一端与滚轮B的外周面的一侧连接，且安装轴B与缓冲弹簧B同轴设置；环抱桥桩时，所述滚轮B外周面的另一侧垂直抵触在桥桩的壁面上。

作为一种优选方案，闭锁组件包括缓冲弹簧C、滚轮C、电磁铁和安装面板C，缓冲弹簧C一端与安装面板C固定连接，另一端与滚轮C的外周面的一侧连接；环抱桥桩时，滚轮C外周面的另一侧垂直抵触在桥桩的壁面上，安装面板C在中间剖分形成相互嵌合的两部分，一个以上电磁铁固定在安装面板C的剖分线处，电磁铁通电后在磁性作用下将安装面板C的两部分闭合形成一个整体；当电磁铁断电失去磁性时，安装面板C在外力作用下沿剖分线打开。

作为一种优选方案，所述推进组件的个数为偶数个；所述闭锁组件和控制组件相对布置，推进组件对称布置在闭锁组件和控制组件连线的两侧。