[发明专利]超长圆柱结构表面的检测修补攀爬机器人及检测修补方法

说明书

一种超长圆柱结构表面的检测修补攀爬机器人，包括攀爬机构，所述攀爬机构包括环形齿圈、磁力吸附装置、电动推杆活塞杆、电动推杆缸筒、电动推杆杆件、电动推杆电机、以及磁力吸附步进电机；还包括相机载体部件，所述相机载体部件安装在所述环形齿圈上，所述相机载体部件上安装有丝杆电机，所述丝杆电机对应部位的所述相机载体部件上固定安装有导轨板，所述导轨板上滑动有滑块，所述滑块与所述丝杆电机的输出丝杆相连，所述滑块上安装有可拆卸相机部件或可拆卸修补部件；本装置还包括图像接收拼合系统，以及控制系统、电力系统，它们之间通过电路进行连接。本发明还包括一种利用该攀爬机器人进行检测修补的方法。

技术领域

本发明属于建筑机器人技术领域，具体涉及一种超长圆柱结构表面的检测修补攀爬机器人及其检测修补方法。

背景技术

在建筑施工中，经常会遇到超长圆柱体机构件的施工，如大坝起重机的起重缸，其活塞杆为金属材质，如果其表面存在缺陷将会影响起重缸的正常工作。

目前施工现场主流的检测方式是采用搭设支架，通过人工进行检测修补，采用人工检测的方法，花费的时间过于长，高空作业又存在一定的人身伤害风险。因此需要设计一种可以通过控制自动对起重缸活塞杆这种超长圆柱结构进行检测修补的器械，以提高检测效率，降低人工成本以及人身伤害风险。

比如，发明专利申请“一种超长圆柱结构表面检测机器人”(申请号：CN201810731765.0)其公开了一种可以检测超长圆柱结构表面的机器人，但是该设计仅仅具备检测功能，如果其发现圆柱结构表面存在缺陷还是得通过人工进行修补，无法完成自动控制修补的。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以通过控制自动对超长圆柱结构进行检测和修补，避免人工直接高空操作。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种超长圆柱结构表面的检测修补攀爬机器人，包括攀爬机构，所述攀爬机构包括环形齿圈、磁力吸附装置、电动推杆活塞杆、电动推杆缸筒、电动推杆杆件、电动推杆电机、以及磁力吸附步进电机；所述环形齿圈安装在所述电动推杆杆件上部，所述电动推杆杆件通过螺纹连接在所述电动推杆活塞杆上；所述电动推杆活塞杆安装在所述电动推杆缸筒中，由所述电动推杆驱动电机驱动其从所述电动推杆缸筒伸出或收起；所述磁力吸附装置分别安装在所述电动推杆缸筒和电动推杆杆件上，用以吸附被检测体；所述磁力吸附步进电机控制所述磁力吸附装置内部磁力系统的改变，从而实现对被检测体的吸附和松开，还包括安装在环形齿圈上的相机载体部件；其特征在于：所述相机载体部件上安装有丝杆电机，所述丝杆电机对应部位的所述相机载体部件上固定安装有导轨板，所述导轨板上滑动有滑块，所述滑块与所述丝杆电机的输出丝杆相连，所述滑块上安装有可拆卸相机部件或可拆卸修补部件；本装置还包括图像接收拼合系统，以及控制系统、电力系统，它们之间通过电路进行连接。

进一步地，所述可拆卸修补部件包括磨轮、磨轮转动轴、连接柄，所述磨轮安装在所述磨轮转动轴上，所述磨轮转动轴安装在所述导轨板上，所述连接柄一端偏心安装在所述磨轮上，另一端所述滑块上。

进一步地，所述可拆卸相机部件为定焦摄像头，其距圆柱结构表面距离不同时，所拍摄角度范围可知。

进一步地，所述电动推杆活塞杆伸缩长度可测。

进一步地，所述环形齿圈由两个半环形齿圈组合而成，所述环形齿圈外缘设置有200个齿，小齿轮为25个齿，为了精确控制相机载体所处位置，应保证传动比为整数。

进一步地，所述相机载体包括支座，所述支座上安装有编码器电机，所述编码器电机的输出轴上设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述环形齿圈啮合，所述驱动齿轮转动一周其在所述环形齿圈上的转动角度可知。

进一步地，所述磁力吸附装置之间通过磁力连接轴相连，所述磁力连接轴上设置有两个呈90°夹角的磁铁轴转动限位开关。