本發(fā)明涉及自動控制技術領域,具體涉及一種用于斜拉索橋檢測的機器人。
背景技術:
目前在跨越峽谷、海灣、大江大河等不易維修橋墩的地方架設大跨徑的特大橋梁時,往往選擇斜拉橋。大量斜拉索橋需要大量的日常維護及檢修,定期檢修和維護保養(yǎng)斜拉索大橋有助于延長其使用壽命并且保障大橋的安全性。為了完成檢修工作,目前一般采用的是人工攀爬檢修,維修工人工作量大,高空檢查危險系數(shù)高。為此出現(xiàn)了斜拉索橋攀爬檢查機器人,該機器人造價昂貴,維護成本也相當高。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述技術問題,本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種螺旋式攀爬裝置及采用該裝置用于檢測斜拉索橋的機器人,該機器人結(jié)構(gòu)簡單,成本低,便于推廣使用。
本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:
一種螺旋式攀爬裝置,其特征在于,包括安裝架,所述安裝架設置有用于套在攀爬物上的開口,所述安裝架的內(nèi)壁均勻布置安裝有三根以上的安裝桿;
所述安裝架的內(nèi)壁與安裝桿的一端連接,所述安裝桿的另一端分別安裝有電動機,所述電動機的轉(zhuǎn)軸安裝有主動輪,所述主動輪都與所述安裝架呈10°-30°的夾角;
所述安裝架上還安裝有用于給所述電動機供電的蓄電池。
顯著效果:螺旋式攀爬裝置套在斜拉索上,主動輪采用電機帶動,主動輪與安裝架呈10°-30°的夾角,實現(xiàn)攀爬時螺旋向上以及返回時螺旋向下。結(jié)構(gòu)十分簡單,成本低,實現(xiàn)了攀爬斜拉索。
進一步,所述安裝架為圓形的一段。
采用進一步技術方案有益效果:安裝架為圓形的一段,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,便于套在斜拉索上。
進一步,靠近所述安裝架的開口處安裝有絲杠電機,所述絲杠電機的輸出軸與絲杠的一端連接,所述絲杠的另一端與所述安裝架開口另一側(cè)螺紋配合。
采用進一步技術方案有益效果:通過設置絲杠,便于根據(jù)斜拉索的直徑調(diào)節(jié)安裝架的直徑,方便螺旋式攀爬裝置安裝或取下。由于斜拉索的直徑會有不同,通過調(diào)節(jié)安裝架的直徑,便于攀爬裝置適應不同直徑的斜拉索安裝要求。
進一步,所述安裝架的上、下面分別設置有上安裝架和下安裝架,所述上安裝架和下安裝架采用鋁合金材料制成,所述安裝架、上安裝架和下安裝架都平行設置且采用連桿連接,在所述上安裝架和下安裝架內(nèi)側(cè)都連接有若干根桿,在桿的末端安裝有萬向輪。
采用進一步技術方案有益效果:采用鋁合金材料制成,結(jié)構(gòu)輕便,且彈性良好,上安裝架和下安裝架且安裝萬向輪,便于在螺旋爬行時結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固和爬行時良好的方向性。
進一步,所述上安裝架的內(nèi)側(cè)還安裝有毛刷連桿,所述毛刷連桿末端連接有設置有開口的環(huán)狀毛刷安裝架,該毛刷安裝架的內(nèi)側(cè)安裝有環(huán)狀毛刷。
采用進一步技術方案有益效果:設置毛刷,便于在爬行時將斜拉索表面刷干凈,便于檢測。
進一步,所述安裝架、連桿、上安裝架和下安裝架都采用鋁合金制成,且都鏤空設計。
采用進一步技術方案有益效果:安裝架、連桿、上安裝架和下安裝架都鏤空設計,結(jié)構(gòu)輕便。
進一步,所述主動輪的數(shù)目為三個。
采用進一步技術方案有益效果:三個主動輪結(jié)構(gòu)輕便,且能夠包饒斜拉索,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,攀爬效果好。
一種用于斜拉索橋檢測的機器人,其特征在于,采用螺旋式攀爬裝置,在所述安裝架、上安裝架或下安裝架上安裝有用于拍攝的攝像機,所述攝像機連接有單片機,所述單片機控制端還與所述電動機連接,所述單片機的通信端連接有無線通信模塊。
由于采用了螺旋式攀爬裝置,只需要一個攝像機便可以進行對斜拉橋索進行良好的檢測,而不需要像現(xiàn)有技術的機器人需要三個攝像機,大大降低成本,機器人結(jié)構(gòu)簡單,攀爬靈活,使用方便。
進一步,所述攝像機為基于wi-fi的無線攝像頭。
采用進一步技術方案有益效果:為了傳輸實時視頻信號,采用wi-fi攝像頭進行傳輸。這種攝像頭可以基于wi-fi傳輸機器人所探測的斜拉索大橋,同時與基于藍牙的控制系統(tǒng)互相不會干擾。wi-fi技術使得操作者可以在操控機器人的同時監(jiān)測到斜拉索大橋的狀況,提升了實用的便利性。wi-fi技術目前已經(jīng)十分成熟,可在有固定wi-fi基站信號的地方對于機器人進行遠程監(jiān)控。因而未來可以在極遠的地方對機器人進行控制,不需要近距離操控。
進一步,無線通信模塊為藍牙無線通信模塊,該藍牙通信模塊與無線通信模塊通信,通過單片機用于控制電動機。
采用進一步技術方案有益效果:為了通過手機對于機器人進行控制,省去復雜的線纜,采用藍牙對于機器人進行控制及必要的數(shù)據(jù)傳輸。采用藍牙串口模塊,并且在手機上通過監(jiān)視藍牙的軟件進行控制,從而可以對于機器人進行遠程的操控,同時也降低了機器人的成本,提升了便捷性。
附圖說明
圖1為螺旋式攀爬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
如圖1所示,一種螺旋式攀爬裝置,包括安裝架1,所述安裝架1為圓形的一段。在安裝架1上設有用于套在攀爬物上的開口,安裝架1的內(nèi)壁安裝有三根安裝桿3;安裝架1的內(nèi)壁與安裝桿3的一端連接述安裝桿3的另一端分別安裝有電動機4,所述電動機4的轉(zhuǎn)軸安裝有主動輪5,主動輪5都與所述安裝架1呈10°-30°的夾角;安裝架1上還安裝有用于給所述電動機4供電的蓄電池。
在靠近所述安裝架1的開口處安裝有絲杠電機8,所述絲杠電機8的輸出軸與絲杠9的一端連接,所述絲杠9的另一端與所述安裝架1開口另一側(cè)螺紋配合。
安裝架1的上、下面分別設置有上安裝架6和下安裝架7,安裝架1、上安裝架6和下安裝架7采用鋁合金材料制成,且都鏤空設計。安裝架1、上安裝架6和下安裝架7都平行設置且采用連桿2連接,在所述上安裝架6和下安裝架7內(nèi)側(cè)都連接有若干根桿,在桿的末端安裝有萬向輪10。
在上安裝架6的內(nèi)側(cè)還安裝有毛刷連桿,所述毛刷連桿末端連接有設置有開口的環(huán)狀毛刷安裝架,該毛刷安裝架的內(nèi)側(cè)安裝有環(huán)狀毛刷11。
用于斜拉索橋檢測的機器人,采用螺旋式攀爬裝置,在所述安裝架1、上安裝架6或下安裝架7上安裝有用于拍攝的攝像機,所述攝像機連接有單片機,所述單片機控制端還與所述電動機4連接,所述單片機的通信端連接有無線通信模塊。攝像機為基于wi-fi的無線攝像頭。無線通信模塊為藍牙無線通信模塊,該藍牙通信模塊與無線通信模塊通信,通過單片機用于控制電動機4。
本發(fā)明解決了爬行斜拉索這一較為復雜的問題,同時通過藍牙、wi-fi這些無線傳輸工具對其進行控制,從而在簡單的結(jié)構(gòu)上滿足了檢修及維護的需要。建造這樣的一款機器人有助于使得該行業(yè)擺脫目前成本高,操作復雜,機械結(jié)構(gòu)復雜等問題,同時這個結(jié)構(gòu)可以高效率地滿足檢修人員的需要。若這款機器人大批量投入工業(yè)生產(chǎn)及工業(yè)使用,將很大程度上改變目前斜拉索大橋檢修等現(xiàn)狀,大幅度提升該行業(yè)的安全性及便捷性,使得工作人員可以更高頻率地對于斜拉索大橋進行日常檢修維護,提升大橋自身結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。機器人的控制及檢測,使得操作者可以通過手機進行所有的操作,避免了試用復雜的數(shù)據(jù)線及大型設備進行控制,這也是本課題在便捷性上所做的改進。通過藍牙與wi-fi相結(jié)合的控制方式,可以通過我們?nèi)粘KS玫臒o線設備操作機器人進行爬行及作業(yè),相比于傳統(tǒng)設備具有優(yōu)勢。
最后,以上僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。