本發(fā)明涉及一種橋梁檢測(cè)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)的橋梁檢測(cè)機(jī)器人檢測(cè)流程一般為：通過(guò)伸縮臂的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)沿橋?qū)挿较騿挝粚挾鹊臋z測(cè)，再將伸縮臂回收，發(fā)動(dòng)行走輪沿橋長(zhǎng)方向行駛單位距離，再通過(guò)伸縮臂的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)沿橋?qū)挿较騿挝粚挾鹊臋z測(cè)，如此循環(huán)。因伸縮臂的伸縮沖擊較大，易造成檢測(cè)效率低且檢測(cè)環(huán)境不理想；橋梁檢測(cè)過(guò)程中機(jī)械臂不能提供與檢測(cè)設(shè)備配套的移動(dòng)頻率與精度，檢測(cè)位置不全面。在對(duì)橋梁檢測(cè)作業(yè)過(guò)程中，由于橋梁下部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工況不確定，可能會(huì)使橋梁檢測(cè)機(jī)器人碰到障礙物，影響檢測(cè)質(zhì)量甚至損壞橋梁檢測(cè)設(shè)備。因而，需要橋梁檢測(cè)機(jī)器人在橋底作業(yè)時(shí)可以實(shí)時(shí)自動(dòng)精確避開障礙物并自動(dòng)重新規(guī)劃?rùn)z測(cè)路徑。

又如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN204780579U公開了一種橋梁檢測(cè)作業(yè)車，包括機(jī)械搭載平臺(tái)、檢測(cè)系統(tǒng)和總控系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)與所述機(jī)械搭載平臺(tái)連接，所述總控系統(tǒng)與所述機(jī)械搭載平臺(tái)及檢測(cè)系統(tǒng)連接，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括萬(wàn)向接頭和智能病害檢測(cè)設(shè)備，所述智能病害檢測(cè)設(shè)備與所述萬(wàn)向接頭連接，所述智能病害檢測(cè)設(shè)備包括視覺智能采集系統(tǒng)，所述視覺智能采集系統(tǒng)與所述總控系統(tǒng)連接。上述作業(yè)車雖然能夠檢測(cè)效率高、檢測(cè)位置全面，但是不能自動(dòng)精確避開障礙物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有橋梁機(jī)器人存在檢測(cè)效率低、檢測(cè)位置不全面，而且不能自動(dòng)精確避開障礙物的問(wèn)題，提供一種新的橋梁檢測(cè)機(jī)器人。使用該機(jī)器人無(wú)需專業(yè)操縱技術(shù)、智能避障檢測(cè)效率高的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明采用的的技術(shù)方案如下：一種橋梁機(jī)器人，其特征在于：包括參數(shù)輸入單元、信號(hào)采集單元、控制器和執(zhí)行單元，所述參數(shù)輸入單元、所述信號(hào)采集單元和所述執(zhí)行單元均與所述控制器電連接。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述執(zhí)行單元包括行走輪、旋轉(zhuǎn)液壓裝置、大臂端頭、小臂端頭和機(jī)械手裝置，所述行走輪連接行走輪電機(jī)，行走輪所支撐的底盤上設(shè)有旋轉(zhuǎn)液壓裝置，所述旋轉(zhuǎn)液壓裝置上端安裝有中空立桿，還包括安裝在中空立桿上方的固定軸一，固定軸一上設(shè)有大臂端頭，大臂端頭內(nèi)安裝有被動(dòng)齒輪一、與被動(dòng)齒輪一相嚙合的主動(dòng)齒輪一以及與主動(dòng)齒輪一相連接的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，大臂端頭的一側(cè)固定連接有固定軸二，固定軸二上設(shè)有小臂端頭，小臂端頭內(nèi)部設(shè)有被動(dòng)齒輪二、與被動(dòng)齒輪二相嚙合的主動(dòng)齒輪二以及與主動(dòng)齒輪二相連接的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，小臂端頭通過(guò)小臂連接有機(jī)械手裝置。

優(yōu)選地，所述參數(shù)輸入單元包括觸摸顯示屏和存儲(chǔ)器，所述觸摸顯示屏和存儲(chǔ)器安裝在底盤上，所述觸摸顯示屏和存儲(chǔ)器與所述控制器電連接。

優(yōu)選地，所述機(jī)械手裝置包括氣動(dòng)箱、導(dǎo)軌和機(jī)械手手指，所述氣動(dòng)箱內(nèi)部設(shè)有兩臺(tái)氣缸，每個(gè)所述氣缸的伸縮桿端部上帶有滑桿，所述滑桿上連接有機(jī)械手手指。

優(yōu)選地，所述信號(hào)采集單元包括測(cè)距傳感器、紅外傳感器和監(jiān)測(cè)裝置，所述測(cè)距傳感器可以為超聲波測(cè)距傳感器或者激光傳感器，所述測(cè)距傳感器、所述紅外傳感器和所述監(jiān)測(cè)裝置分別與所述控制器電連接。

優(yōu)選地，所述機(jī)械手手指上設(shè)有紅外傳感器。

優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)裝置包括依次連接的工控機(jī)、交換機(jī)和攝像頭，所述工控機(jī)與所述控制器電連接，所述攝像頭安裝在底盤上。

本發(fā)明通過(guò)第一電機(jī)帶動(dòng)被動(dòng)齒輪一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)大臂端頭繞固定軸一旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)大臂縱向擺動(dòng)；本發(fā)明通過(guò)第二電機(jī)帶動(dòng)被動(dòng)齒輪二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)小臂端頭繞固定軸二旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)小臂縱向擺動(dòng)；本發(fā)明通過(guò)中空立桿下端固定安裝有旋轉(zhuǎn)液壓裝置，可實(shí)現(xiàn)起中空立桿的360度旋轉(zhuǎn)；本發(fā)明通過(guò)氣缸伸縮桿的伸縮，從而使氣缸伸縮桿帶動(dòng)機(jī)械手手指實(shí)施抓放動(dòng)作；本發(fā)明通過(guò)測(cè)距傳感器和監(jiān)測(cè)裝置，可以實(shí)時(shí)自動(dòng)精確避開障礙物并自動(dòng)重新規(guī)劃?rùn)z測(cè)路徑。

采用本發(fā)明的機(jī)器人，檢測(cè)大型橋梁，費(fèi)時(shí)30mins。如果檢測(cè)同樣橋梁，費(fèi)時(shí)1個(gè)小時(shí)。因此，采用本發(fā)明的機(jī)器人時(shí)間縮短了50％，加快檢測(cè)速度，提升檢測(cè)效率。另外，由于該機(jī)器人機(jī)械手通過(guò)氣缸伸縮桿的伸縮，從而使氣缸伸縮桿帶動(dòng)機(jī)械手手指實(shí)施抓放動(dòng)作，可用于橋梁鋼材的吊裝。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種橋梁檢測(cè)機(jī)器人的立體圖；

圖2是本發(fā)明一種橋梁檢測(cè)機(jī)器人的側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明一種橋梁檢測(cè)機(jī)器人原理示意圖。

附圖中：

1、參數(shù)輸入單元 2、信號(hào)采集單元 3、控制器

4、執(zhí)行單元 11、觸摸顯示屏 12、存儲(chǔ)器

21、測(cè)距傳感器 22、紅外傳感器 23、攝像頭

41、行走輪 42、旋轉(zhuǎn)液壓裝置 43、大臂端頭

44、小臂端頭 45、機(jī)械手裝置 46、中空立桿

47、固定軸一 48、固定軸二 49、底盤

431、被動(dòng)齒輪一 432、主動(dòng)齒輪一 433、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)

441、被動(dòng)齒輪二 442、主動(dòng)齒輪二 443、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)

451、氣動(dòng)箱 452、導(dǎo)軌 453、機(jī)械手手指

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1、2所示，一種橋梁機(jī)器人，包括行走輪41，所述行走輪41連接行走輪電機(jī)，行走輪41所支撐的底盤49上設(shè)有旋轉(zhuǎn)液壓裝置42，所述旋轉(zhuǎn)液壓裝置42上端安裝有中空立桿46，可實(shí)現(xiàn)起中空立桿46的360度旋轉(zhuǎn)；還包括安裝在中空立桿46上方的固定軸一47，固定軸一47上設(shè)有大臂端頭43，大臂端頭43內(nèi)安裝有被動(dòng)齒輪一431、與被動(dòng)齒輪一431相嚙合的主動(dòng)齒輪一432以及與主動(dòng)齒輪一432相連接的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)433，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)433工作時(shí)，帶動(dòng)主動(dòng)齒輪一432旋轉(zhuǎn)，使被動(dòng)齒輪一431也隨著旋轉(zhuǎn)，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)433帶動(dòng)被動(dòng)齒輪一431旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)大臂端頭43繞固定軸一47旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)大臂縱向擺動(dòng)。所述大臂端頭43的一側(cè)固定連接有固定軸二48，固定軸二48上設(shè)有小臂端頭44，小臂端頭44內(nèi)部設(shè)有被動(dòng)齒輪二441、與被動(dòng)齒輪二441相嚙合的主動(dòng)齒輪二442以及與主動(dòng)齒輪二442相連接的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)443，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)443工作時(shí)，帶動(dòng)主動(dòng)齒輪二442旋轉(zhuǎn)，使被動(dòng)齒輪二441也隨著旋轉(zhuǎn)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)443帶動(dòng)被動(dòng)齒輪二441旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)小臂端頭44繞固定軸二48旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)小臂縱向擺動(dòng),所述小臂端頭44通過(guò)小臂連接有機(jī)械手裝置45，所述的機(jī)械手裝置45包括氣動(dòng)箱451、導(dǎo)軌452和機(jī)械手手指453，所述氣動(dòng)箱451內(nèi)部設(shè)有兩臺(tái)氣缸，每個(gè)所述氣缸伸縮桿端部上帶有滑桿，所述滑桿上連接有機(jī)械手手指453，通過(guò)氣缸伸縮桿的伸縮，從而使氣缸伸縮桿帶動(dòng)機(jī)械手手指453實(shí)施抓放動(dòng)作。所述底盤49上還設(shè)有攝像頭23，攝像頭23為兩個(gè)，所述攝像頭23依次連接交換機(jī)、工控機(jī)和監(jiān)視顯示器，所述交換機(jī)將所述攝像頭所拍攝的信息輸送到所述工控機(jī)，監(jiān)視顯示器顯示工控機(jī)接收的信息。

如圖3所示，所述參數(shù)輸入單元1為觸摸輸入屏11和存儲(chǔ)器12，所述參數(shù)輸入單元1接收指令記述內(nèi)容，該指令記述內(nèi)容指示將反饋到控制器3；所述信號(hào)采集單元2包括測(cè)距傳感器21、紅外傳感器22和監(jiān)測(cè)裝置，所述測(cè)距傳感器21和監(jiān)測(cè)裝置用于測(cè)量機(jī)器人與橋梁或者障礙物的距離，所述紅外傳感器22用于檢測(cè)橋梁；所述控制器3記錄當(dāng)前位置與橋梁或者障礙物的距離，并且與安全距離進(jìn)行對(duì)比發(fā)出控制指令至執(zhí)行單元4，所述執(zhí)行單元4包括行走輪41、旋轉(zhuǎn)液壓裝置42、大臂端頭43、小臂端頭44和機(jī)械手裝置45，所述執(zhí)行單元4用于執(zhí)行控制器3發(fā)出的指令。

工作原理：?jiǎn)?dòng)所述機(jī)器人，通過(guò)所述觸摸顯示屏11輸入安全距離數(shù)值，所述控制器3接收安全距離數(shù)值并記憶，驅(qū)動(dòng)行走輪41進(jìn)行移動(dòng)，安裝于所述底盤49前端的測(cè)距傳感器21將檢測(cè)到的與橋梁的距離輸向所述控制器3，當(dāng)機(jī)器人和橋梁的距離小于或者大于安全距離時(shí)，則所述控制器3向所述行走輪電機(jī)發(fā)出移動(dòng)指令，從而帶動(dòng)行走輪41進(jìn)行行走，行走到與橋梁的距離和所設(shè)定安全距離相同時(shí)，則所述控制器3向所述行走輪電機(jī)發(fā)出停止移動(dòng)指令；然后控制器3命令旋轉(zhuǎn)液壓裝置42旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)液壓裝置42旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)大臂、小臂及機(jī)械手?jǐn)[動(dòng)，同時(shí)控制大臂小臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)大臂小臂縱向擺動(dòng)，從而帶動(dòng)小臂端頭的機(jī)械手上的紅外傳感器22擺動(dòng)，使得紅外傳感器22可以對(duì)橋梁構(gòu)件進(jìn)行全方位掃描，并將掃描結(jié)果予以儲(chǔ)存、分析，確定缺陷性質(zhì)及類型，以便進(jìn)行維修作業(yè)。當(dāng)需要吊裝橋梁鋼材時(shí)，控制器3命令旋轉(zhuǎn)液壓裝置22旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)液壓裝置22旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)大臂、小臂及機(jī)械手?jǐn)[動(dòng)，使機(jī)械手?jǐn)[動(dòng)到橋梁鋼材上方，控制器3驅(qū)動(dòng)機(jī)械手下降，機(jī)械手下降到設(shè)定高度后，機(jī)械手停止下降，控制器3命令機(jī)械手控制氣缸工作，使氣缸伸縮桿帶動(dòng)機(jī)械手手指將橋梁鋼材抓牢，然后機(jī)械手手指453提橋梁鋼材上升，達(dá)到設(shè)定高度后，向橋梁墻體靠近，移動(dòng)到橋梁墻體上方后慢慢向下，最后將橋梁鋼材松開，完成吊裝動(dòng)作。當(dāng)所述測(cè)距傳感器21出現(xiàn)故障，無(wú)法進(jìn)行智能避障，或者橋梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適合進(jìn)行智能避障時(shí)，則可通過(guò)人工方式進(jìn)行避障，工作人員根據(jù)所述監(jiān)視裝置中的即時(shí)圖像進(jìn)行避障。

【實(shí)施例】：

采用圖1的機(jī)器人，檢測(cè)大型橋梁，費(fèi)時(shí)30mins，其機(jī)器人能夠自動(dòng)精確避開障礙物，檢測(cè)速度快，檢測(cè)范圍廣，解決了現(xiàn)有橋梁機(jī)器人檢測(cè)效率低、檢測(cè)位置不全面，而且不能自動(dòng)精確避開障礙物的問(wèn)題，從而增強(qiáng)了橋梁檢測(cè)機(jī)器人的適用性。

【比較例】：

采用中國(guó)專利文獻(xiàn)CN204780579U公開了一種橋梁檢測(cè)作業(yè)車，費(fèi)時(shí)1個(gè)小時(shí)，檢測(cè)范圍不全面。

盡管上面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明性的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于具體實(shí)施方式的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，只要各種變化只要在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。