[实用新型]一种隧道检测攀爬机器人用中空式承载架

说明书

本实用新型属于隧道工程检测技术领域，具体涉及一种隧道检测攀爬机器人用中空式承载架，包括上机架板、下机架板和环形杆，所述上机架板和下机架板通过竖向连接柱连接在一起形成主框架，主框架上设置有四个用于容纳旋翼的旋翼腔，四个旋翼腔中心设置有用于容纳电路元件的仪器仓，环形杆固定设置在上机架板上，用于依次连接四个旋翼腔，所述环形杆上沿水平方向固定设置有四个轮轴，所述轮轴的一端设置在其中两个旋翼腔之间，另一端分别用于安装一个爬行机轮。本实用新型结构稳定性好，重量轻，负载能力强。

技术领域

本实用新型属于隧道工程检测技术领域，具体涉及一种隧道检测攀爬机器人用中空式承载架。

背景技术

隧道施工过程中，需要对隧道进行衬砌质量检测，常规情况下，工作人员需要手持检测雷达通过专项检测车、脚手架等设备才能检测获得衬砌及衬砌后面等病害信息。该方法存在前期设备投入成本大、需要工作人员的数量多、效率偏低、人为干扰因素大等问题，因此属于行业的技术痛点。因此，空陆两栖爬壁机器人可以提高隧道检测的质量和效率，是一种解决该痛点的有效手段。

目前的空陆两栖机器人存在承载能力弱的缺点，无法在搭载较重检测设备的同时，实现飞行和爬行的两种功能，尤其是没有对垂直爬壁状态下的承重能力，因此，亟需通过一种合理的承重框架对这一问题进行解决。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种刚度大、自重轻、承载能力强的攀爬机器人用中空式承载架，以实现携带的探地雷达传感器的检测机器人的隧道壁安全行走，并进行隧道质量检测，以提高检测的质量和效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种隧道检测攀爬机器人用中空式承载架，包括上机架板、下机架板和环形杆，所述上机架板和下机架板通过竖向连接柱连接在一起形成主框架，主框架上设置有四个用于容纳旋翼的旋翼腔，四个旋翼腔中心设置有用于容纳电路元件的仪器仓，环形杆固定设置在主框架上，用于依次连接四个旋翼腔，所述环形杆上固定连接有四个沿水平方向设置的连接杆，所述连接杆的一端设置在其中两个旋翼腔之间，另一端用于安装爬行机轮。

所述环形杆焊接在所述上机架板上，所述轮轴焊接在所述环形杆上。

所述上机架板和下机架板为碳纤维板制成。

所述上机架板和下机架板上设置有四个与旋翼腔位置对应的圆形孔。

所述环形杆为中空的碳纤维柱构成。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种隧道检测攀爬机器人用中空式承载架，通过优化结构受力，采用双层薄板结构为主体，碳纤维框架受力体系，能够在大幅减轻自重的前提下提高结构稳定性，从而实现飞爬两种工作模式，且作为主框架的环形杆为圆环形，在满足了应力要求的前提下极大释放了空间，该空间可满足用于放置电池、用于摄像头转动所需空间等，结构稳定性好，重量轻，负载能力强。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的中空式承载架整体结构示意图；

图2为主框架在行走模式下的受力弯矩图；

图3为主框架在行走模式下的总变形图；

图4为机架板在行走模式下的应变图；

图5为爬行状态下主框架的受力弯矩图；

图6为主框架在爬行状态下的总变形图；

图7为机架板在爬行状态下的应力图；

图8为主框架在飞行模式下的受力弯矩图；

图9为飞行状态下的框架总变形图；

图10为飞行状态下的机架板的应力图。