[发明专利]一种基于云平台的无损检测四足爬壁机器人

权利要求书

1.一种基于云平台的无损检测四足爬壁机器人，其特征在于：包括爬壁机器人包括机械传动子系统、实时检测与控制子系统及云平台检测子系统；

所述机械传动子系统包括安装板及连接在安装板上的腿部组件，用于实现爬壁机器人在锅炉内立面四个方位自由移动、水平壁面全方位自由移动，越障移动，完成锅炉工作面无损检测；

所述实时检测与控制子系统包括无损检测模块、无线蓝牙驱动模块及摄像头模块；无损检测模块实现对锅炉内立面水冷管厚度、壁面裂纹和壁面焊缝的检测；无线蓝牙驱动模块用于控制电机转动；摄像头模块实现对爬壁机器人周围环境的观察；

所述云平台检测子系统包括终端采集传输模块、后端应用服务模块和前端服务展示模块；终端采集传输模块负责超声检测数据、摄像头视频数据采集，通过蓝牙模块以及MQTT协议远程传输到数据库；后端应用服务模块是将前端发送过来的服务请求由web后端接收，通过后端的算法逻辑处理，将数据库中的探伤数据、视频数据等返回对应的HTTP响应给前端；前端服务展示模块是对后端处理后的探伤数据、视频数据进行渲染，利用前端组件将数据显示到浏览器界面，前端的控制指令使用TCP协议下发给机器人，控制机器人的行动。

2.如权利要求1所述的一种基于云平台的无损检测四足爬壁机器人，其特征在于：所述腿部组件包括髋关节、大腿机构、小腿机构及足部；所述髋关节包括第一伺服电机及第一关节支架，所述第一伺服电机安装在第一关节支架上，第一伺服电机的输出轴穿过第一关节支架与安装板相连，第一关节支架与安装板平行，控制第一关节支架在平行于安装板的平面转动；所述大腿机构包括第二伺服电机及第二关节支架，所述第二关节与第一关节铰接，第二伺服电机安装在第一关节支架处，控制第二关节绕第一关节旋转，实现机器人的升降；所述小腿机构包括第三伺服电机及第三关节支架，第三关节与第二关节铰接，第三伺服电机安装在第二关节支架处，控制第三关节绕第二关节旋转，实现机器人的升降和改变轮足间距；所述足部机构包括万向轮、车轮转角电机、车轮驱动电机、转向齿轮及电磁铁，所述万向轮通过法兰盘用螺丝固定在固定在轮座上，所述轮座用螺栓固定在第三关节处，所述车轮转角电机用螺栓固定在轮座上，车轮转角电机驱动转向齿轮的小齿轮与固定在万向轮上的大齿轮相啮合，控制万向轮的旋转；所述车轮驱动电机用螺丝固定在万向轮一侧，控制机器人前进或者后退；所述电磁铁用螺丝固定在万向轮另一侧，控制万向轮的磁性。

3.如权利要求1所述的一种基于云平台的无损检测四足爬壁机器人，其特征在于：所述无损检测模块包括固定支架及相控阵超声检测仪，所述相控阵超声检测仪安装在固定支架上，通过螺栓与安装板的下侧连接；所述相控阵超声检测仪使用与壁面直接接触的方法检测壁面的厚度、裂缝和焊缝，所述相控阵超声检测仪的输出端与无线蓝牙相连，实现与上位机的数据交互；所述无线蓝牙驱动模块包括蓝牙模块及驱动器，所述蓝牙模块和驱动器安装在芯片上，所述蓝牙模块的控制信号输出端连接驱动器的控制信号输出端，驱动器的信号输出端连接伺服电机信号输入端，控制电机转动，实现爬壁机器人行走；所述摄像头模块包括微型伺服电机和摄像头，所述微型伺服电机安装在摄像头下，控制摄像头的转动，观察周围的环境；

所述微型伺服电机的输出端连接蓝牙模块，实现上位机的数据交互。

4.如权利要求3所述的一种基于云平台的无损检测四足爬壁机器人，其特征在于：所述终端采集传输模块包括通讯协议、数据库和数据存储，所述数据存储主要负责将相控阵超声检测仪和摄像头采集的数据通过通讯协议传到数据库，所述数据存储主要负责存储过程、数据分类、数据缓存；所述后端应用服务模块包括平台服务和应用服务，所述平台服务负责数据内容管理、数据统计和用户管理，所述应用服务主要实现缺陷检测、缺陷识别；所述前端服务展示模块包括用户管理、缺陷识别及机器人控制，所述用户管理包含基础的用户信息管理，实现用户登录功能，所述缺陷识别用于展示检测的缺陷的类型和缺陷位置，所述的机器人控制使用TCP协议和无线蓝牙模块，下发指令，控制机器人的移动。