一种渗漏检测爬壁机器人及其系统技术方案

本发明专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种渗漏检测爬壁机器人及其系统，包括机器人腹腔，所述机器人腹腔上方设有系统舱室，所述系统舱室上方设有检测装置，所述系统舱室室内设有控制中心，所述检测装置与控制中心电连接，所述机器人腹腔两侧对称设有用于爬壁机器人移动的履带式移动机构，所述机器人腹腔中设有用于驱动履带式移动机构的驱动装置，所述驱动装置与控制中心电连接，所述履带式移动机构外侧设有真空吸附机构，本发明专利技术可以解决现有技术中人工检测效率低以及成本高昂的问题。

A wall climbing robot for leakage detection and its system

The invention relates to the field of robot, in particular to a wall-climbing robot for leakage detection and its system, including a robot abdominal cavity, a system cabin above the robot abdominal cavity, a detection device above the system cabin, a control center inside the system cabin, and an electric connection between the detection device and the control center. The abdominal cavity of the robot is symmetrically provided with a crawler-type moving mechanism for wall-climbing robot movement. A driving device for driving a crawler-type moving mechanism is arranged in the abdominal cavity of the robot. The driving device is electrically connected with the control center. A vacuum absorption mechanism is arranged outside the crawler-type moving mechanism, and the invention can be used to drive the crawler-type moving mechanism. The problem of low efficiency and high cost of manual detection in existing technology is solved.

【技术实现步骤摘要】
一种渗漏检测爬壁机器人及其系统
本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种渗漏检测爬壁机器人及其系统。
技术介绍
随着时间的推移，越来越多的高层建筑、钢制安全壳、大型球形金属等物体表面需要进行检测以及作业，例如在核工业中，大型的核废液罐、反应堆压力罐需要进行裂缝检查，测厚及焊缝探伤等，在建筑行业中，巨型壁面需要喷涂、清洗，桥梁需要探伤等，在石化行业中，圆形大罐或球形罐的内外壁面需要进行检查、测量和保养等。如果大型的核废液罐上的裂缝不能及时被发现以及修复，则容易导致污染物泄露，从而影响人类的赖以生存的环境；如果建筑物上的裂痕如果不能及时发现以及修复，则容易产生事故，对于这种大型物体表面的检测养护工作，通常都是通过人工作业来完成，人工作业通常需要多人配合，工作效率低且企业成本极高，同时对于作业人员来说，劳动环境恶劣危险，人身安全得不到保障，因此采用自动检测机器人对大型物体表面进行渗漏检测是最优选择。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种渗漏检测爬壁机器人及其系统，以解决现有技术中人工检测效率低以及成本高昂的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种渗漏检测爬壁机器人，包括机器人腹腔，所述机器人腹腔上方设有系统舱室，所述系统舱室上方设有检测装置，所述系统舱室室内设有控制中心，所述检测装置与控制中心电连接，所述机器人腹腔两侧对称设有用于爬壁机器人移动的履带式移动机构，所述机器人腹腔中设有用于驱动履带式移动机构的驱动装置，所述驱动装置与控制中心电连接，所述履带式移动机构外侧设有真空吸附机构。优选的，所述履带式移动机构分别由驱动装置中的两个电机独立驱动，所述履带式移动机构包括履带轮和履带，所述履带轮与履带以模拟齿轮齿条的方式啮合，所述履带轮包括两个从动轮和一个主动轮，两个从动轮为别位于主动轮的两侧并与主动轮啮合。优选的，所述真空吸附机构包括安装在履带式移动机构上的吸盘、真空泵和配气盘，所述吸盘侧面的导气管与配气盘的配气接口连通，所述配气盘和真空泵连通，所述真空泵位于系统舱室内部，所述配气盘位于履带式移动机构的外侧，所述配气盘上的两根固定杆分别穿过履带轮与机器人腹腔固定连接。优选的，所述吸盘通过吸盘安装轴安装于履带式移动机构的外周面上，所述主动轮和两个从动轮沿外周面分别开设有凹槽，所述凹槽的宽度和深度与吸盘安装轴匹配。优选的，所述吸盘的底部与吸盘固定轴通过球铰链固定连接，吸盘底部的外周面上还套设有弹簧。优选的，所述检测装置包括双目相机以及为双目相机提供照明的光源。一种渗漏检测爬壁机器人系统，包括：机器人主体，所述机器人主体包括机器人腹腔和所述机器人腹腔上方的系统舱室；移动与吸附机构子系统，包括设置在机器人腹腔两侧的履带式移动机构以及安装在履带式移动机构外周面上的吸盘机构；电源子系统，包括设置在机器人主体上的电源，以用于提供电力；检测与控制子系统，包括设置在系统舱室内部的控制中心和设置在系统舱室上方的检测装置，所述检测装置使用融合了惯导信息的视觉定位方法进行图像采集，控制中心对采集的图像进行图像处理；驱动子系统，包括设置在机器人腹腔内的两个驱动电机，两个驱动电机分别用于驱动机器人腹腔两侧的履带式移动机构。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术使得爬壁机器人能够在大型物体表面吸附行走，通过综合应用惯性导航和视觉定位的检测装置实现对大型物体表面的状态检测和数据处理及分析，及时发现大型物体表面是否有裂痕，是否存在渗漏情况，本专利技术提供的爬壁机器人具有吸附能力强、负载重量大、工作效率高、壁面适应性强等诸多优点，能有适应各种恶劣环境，船舶、大型溶气罐、环形水泥地面、球形金属表面均可使用它进行渗漏检测。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的部分结构示意图；图3为本专利技术的部分结构分解图；图4为本专利技术中检测装置的工作流程图。图中：1机器人腹腔，2系统舱室，3检测装置，4履带式移动机构、41主动轮、42从动轮、43履带、44凹槽，5驱动装置，6吸盘、61弹簧、62导气管，7配气盘。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种渗漏检测爬壁机器人，包括机器人腹腔1，机器人腹腔1上方设有系统舱室2，系统舱室2上方设有检测装置3，系统舱室2室内设有控制中心，检测装置3与控制中心电连接，机器人腹腔1两侧对称设有用于爬壁机器人移动的履带43式移动机构4，机器人腹腔1中设有用于驱动履带43式移动机构4的驱动装置5，驱动装置5与控制中心电连接，履带43式移动机构4外侧设有真空吸附机构。如图2所示，履带43式移动机构4分别由驱动装置5中的两个电机独立驱动，一个履带43式移动机构4由一个电机驱动，可以在检测过程中，改变一电机和二电机的转速，从而调整两侧履带43的速度差，实现爬壁机器人的转向功能，履带43式移动机构4包括履带43轮和履带43，履带43轮与履带43以模拟齿轮齿条的方式啮合，为了保证机器人在移动时履带43与履带43轮不会咬死，履带43上齿的厚度相对较薄，履带43轮包括两个从动轮42和一个主动轮41，两个从动轮42为别位于主动轮41的两侧并与主动轮41啮合，将主动轮41设置在中间，可以使履带43上的受力集中处远离履带43转弯处，减少对履带43的损害，提高履带43的使用寿命。如图3所示，真空吸附机构包括安装在履带43式移动机构4上的吸盘6、真空泵和配气盘7，在本实施例中，每个履带43式移动机构4上安装有6个吸盘6，吸盘6吸附部位采用软橡胶，每个吸盘6侧面的导气管62均与配气盘7的配气接口连通，配气盘7和真空泵连通，真空泵位于系统舱室2内部，配气盘7位于履带43式移动机构4的外侧，配气盘7上的两根固定杆分别穿过履带43轮与机器人腹腔1固定连接，真空吸附机构与履带43式移动机构4的配合，可以使爬壁机器人克服重力的作用，吸附在待测物体的表面上，具体的，配气盘7通过真空泵对吸盘6组件进行抽气和进气，产生或破坏真空环境使爬壁机器人吸附或放开壁面，处于工作状态的6个吸盘6平整贴近壁面，通过产生真空负压，是机器人吸附于壁面。进一步的，配气盘7上还设有密封毡，密封毡紧贴于配气盘7本体的内表面。进一步的，吸盘6的底部与吸盘6固定轴通过球铰链固定连接，吸盘6底部的外周面上还套设有弹簧61，这样使得吸盘6可以产生微小的形变，从而适应圆柱内表面的曲率。具体的，吸盘6通过吸盘安装轴安装于履带43式移动机构4的外周面上，主动轮41和两个从动轮42沿外周面分别开设有凹槽44，如图3所示，凹槽44的宽度和深度与吸盘安装轴匹配，在本实施例中，吸盘安装轴直径25mm左右，凹槽44的宽度略大于25mm，凹槽44的深度大于吸盘安装轴需要插入的长度即可，这样可以防止吸盘6尾部与履带43轮产生干涉。具体的，检测装置3包括双目相机以及为双目相机提供照明的光源，该检测装置3以惯性导航为基础，研究融合了惯导信息的视觉定位方法，双目相机用于采集图像，控制中心将采集到的图像进行对比预处理，如果发现渗漏，进一步计算渗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种渗漏检测爬壁机器人，其特征在于：包括机器人腹腔(1)，所述机器人腹腔(1)上方设有系统舱室(2)，所述系统舱室(2)上方设有检测装置(3)，所述系统舱室(2)室内设有控制中心，所述检测装置(3)与控制中心电连接，所述机器人腹腔(1)两侧对称设有用于爬壁机器人移动的履带(43)式移动机构(4)，所述机器人腹腔(1)中设有用于驱动履带(43)式移动机构(4)的驱动装置(5)，所述驱动装置(5)与控制中心电连接，所述履带(43)式移动机构(4)外侧设有真空吸附机构。

【技术特征摘要】
1.一种渗漏检测爬壁机器人，其特征在于：包括机器人腹腔(1)，所述机器人腹腔(1)上方设有系统舱室(2)，所述系统舱室(2)上方设有检测装置(3)，所述系统舱室(2)室内设有控制中心，所述检测装置(3)与控制中心电连接，所述机器人腹腔(1)两侧对称设有用于爬壁机器人移动的履带(43)式移动机构(4)，所述机器人腹腔(1)中设有用于驱动履带(43)式移动机构(4)的驱动装置(5)，所述驱动装置(5)与控制中心电连接，所述履带(43)式移动机构(4)外侧设有真空吸附机构。2.根据权利要求1所述的一种渗漏检测爬壁机器人，其特征在于：所述履带(43)式移动机构(4)分别由驱动装置(5)中的两个电机独立驱动，所述履带(43)式移动机构(4)包括履带(43)轮和履带(43)，所述履带(43)轮与履带(43)以模拟齿轮齿条的方式啮合，所述履带(43)轮包括两个从动轮(42)和一个主动轮(41)，两个从动轮(42)为别位于主动轮(41)的两侧并与主动轮(41)啮合。3.根据权利要求2所述的一种渗漏检测爬壁机器人，其特征在于：所述真空吸附机构包括安装在履带(43)式移动机构(4)上的吸盘(6)、真空泵和配气盘(7)，所述吸盘(6)侧面的导气管(62)与配气盘(7)的配气接口连通，所述配气盘(7)和真空泵连通，所述真空泵位于系统舱室(2)内部，所述配气盘(7)位于履带(43)式移动机构(4)的外侧，所述配气盘(7)上的两根固定杆分别穿过履带(43...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁婧，余艳，霍晓燕，骆敏舟，
申请(专利权)人：江苏集萃智能制造技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32