一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，包括基座、安装在基座上且对悬索桥钢丝绳损伤进行巡检的巡检装置和对所述巡检装置进行控制的控制装置；对钢丝绳进行巡检的步骤为:步骤一、巡检装置的安装；步骤二、巡检机器人对悬索桥钢丝绳进行巡检；步骤三、机器人巡检完成并返回悬索桥钢丝绳的起始端；步骤四、多次重复步骤一至步骤三；步骤五、损伤状态数据的获取。本发明专利技术设计新颖合理，使用成本低、操作简单、安全性好，可方便快速的完成对悬索桥钢丝绳损伤的巡检作业，通过设置控制装置，方便使用者通过无线遥控发射器远程控制巡检机器人进行高空检测，避免了工人高空作业时的安全隐患，设计巧妙合理，可靠稳定，体积小，实用性强。

A steel wire rope damage inspection robot for suspension bridge

The invention discloses a suspension bridge wire rope damage inspection robot, which comprises a base, mounted on the base and the inspection device for inspection of bridge wire rope damage and control device to control the inspection device; the wire rope inspection method comprises the following steps: step one, the inspection device is installed; step two the inspection of the inspection robot, wire rope suspension bridge; the starting end of step three, the robot inspection completed and returned to the wire rope suspension bridge; step four, repeat steps one to step three; step five, damage state data acquisition. The invention is novel and reasonable design, the use of low cost, simple operation, good safety, and can conveniently and rapidly complete the suspension bridge wire rope damage inspection work, by setting the control device, convenient for users to high-altitude detection by remote control robot wireless remote control transmitter, avoiding the safety hidden high-altitude operations, ingenious and reasonable design reliable, stable, small volume, strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人
本专利技术属于检测设备
，具体涉及一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人。
技术介绍
悬索桥是我国大跨度最主要的桥型之一，悬索桥主要靠钢丝绳承载，钢丝绳在实际工况中会产生损伤，导致钢丝绳承载能力降低，从而影响桥梁安全，因此需要对悬索桥钢丝绳进行定期检测，目前，国内对于悬索桥钢丝绳损伤的检测，主要采用电磁检测方法，检测方式为工作人员在高空通过绳子牵拉电磁检测仪器沿着钢丝绳行走进行检测，然而这种人工巡检的方法存在一下不足之处：1.检测效率低：人工检测依靠手动牵拉检测装置在钢丝绳上行走，这种方法耗时、费力、检测效率低。2.安全性差：人工检测需要高空作业，检测人员的安全难以保证。3.检测成本高：悬索桥钢丝绳检测工作量较大，人工巡检成本高于机器人巡检成本。基于人工检测的这些缺点，目前急需悬索桥巡检机器人来代替高空工作人员的工作。目前，国内外学者对巡检机器人的研究侧重于电力线巡检领域，而对于悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人研究鲜见报道。因此，现如今缺少一种设计合理、使用成本低、操作简单、安全性好，可方便快速的完成对悬索桥钢丝绳损伤进行巡检的设备，能够通过设置钢丝绳损伤检测机构，快速检测出悬索桥钢丝绳的损伤程度，并通过控制装置记录下损伤位置和损伤程度的数据，方便对悬索桥钢丝绳进行日常维护和更换，通过设置控制装置，方便使用者通过无线遥控发射器远程控制巡检机器人进行高空检测，避免了工人高空作业时的安全隐患，设计巧妙合理，使用过程可靠稳定。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其设计新颖合理，使用成本低、操作简单、安全性好，可方便快速的完成对悬索桥钢丝绳损伤的巡检作业，通过设置钢丝绳损伤检测机构，可以检测出悬索桥钢丝绳的损伤程度，并通过控制装置记录下损伤位置和损伤程度的数据，方便对悬索桥钢丝绳进行日常维护和更换，通过设置控制装置，方便使用者通过无线遥控发射器远程控制巡检机器人进行高空检测，避免了工人高空作业时的安全隐患，设计巧妙合理，可靠稳定，体积小，实用性强，便于推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征在于：包括基座、安装在基座上且对悬索桥钢丝绳损伤进行巡检的巡检装置和对所述巡检装置进行控制的控制装置，所述巡检装置包括对悬索桥钢丝绳损伤进行检测的钢丝绳损伤检测机构和能沿悬索桥钢丝绳进行移动的移动机器人机构，所述移动机器人机构的数量为两个，两个所述移动机器人机构位于基座的两端，两个所述移动机器人机构均包括安装在悬索桥钢丝绳上的夹紧行走机构、驱动所述夹紧行走机构能沿悬索桥钢丝绳进行移动的行走驱动机构和驱动所述夹紧行走机构对悬索桥钢丝绳进行夹持的夹持驱动机构；所述钢丝绳损伤检测机构包括穿设在悬索桥钢丝绳上且对悬索桥钢丝绳进行磁化的钢丝绳磁化单元和穿设在悬索桥钢丝绳上且对悬索桥钢丝绳上的剩磁信号进行检测的钢丝绳检测单元,所述钢丝绳磁化单元的底部设置有第一连接件，所述钢丝绳检测单元的底部设置有第二连接件，所述第一连接件和第二连接件均与基座固定连接；所述控制装置包括无线遥控发射器、箱体和设置在箱体内的电子线路板，所述电子线路板上集成有控制器、电源模块和与控制器相接的无线遥控接收单元，所述箱体上设置有通电控制开关，所述通电控制开关串接在电源模块与所述控制器之间的供电线路中，所述夹持驱动机构和所述行走驱动机构均由控制器进行控制，所述无线遥控发射器与无线遥控接收单元进行无线数据通信；所述夹紧行走机构包括两个布设在悬索桥钢丝绳两侧且能沿悬索桥钢丝绳移动的夹紧行走轮，所述夹紧行走轮的中心设置有转动轴，所述转动轴与所述行走驱动机构传动连接；所述基座上设置有供两个所述夹紧行走轮安装且能靠近或者远离悬索桥钢丝绳的竖向支架；所述夹持驱动机构与两个所述竖向支架传动连接。上述的一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征是：所述行走驱动机构包括两个驱动夹紧行走轮沿悬索桥钢丝绳移动的行走电机，所述行走电机与转动轴传动连接。上述的一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征是：所述夹持驱动机构为夹持电机，所述夹持电机的输出轴上安装有传动丝杠，两个所述竖向支架均安装在传动丝杠上，所述基座上设置有供传动丝杠安装的安装座，所述传动丝杠为双向滑动丝杠，所述行走驱动机构安装于所述竖向支架内。上述的一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征是：所述竖向支架为具有开口部的立方体支架。上述的一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征是：所述转动轴为阶梯轴，所述夹紧行走轮卡装在所述阶梯轴上，所述转动轴伸出夹紧行走轮的一端设置有螺纹部，所述螺纹部上设置有用于固定夹紧行走轮的紧固螺母。上述的一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征是：所述第一连接件和第二连接件的结构相同；所述第一连接件和第二连接件均包括固定在基座上的连接件、连接卡座和连接于连接件与连接卡座之间的连接臂，所述连接臂的两端与连接件和连接卡座均为固定连接。同时，本专利技术还公开了一种方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好的用悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人进行巡检的方法，其特征在于：对多个悬索桥钢丝绳逐根进行检测，并且对多个钢丝绳的检测方法均相同，其中，对任一根钢丝绳的检测步骤如下：步骤一、巡检装置的安装：将所述巡检装置安装在悬索桥钢丝绳和钢丝绳检测单元夹持在待检测的悬索桥钢丝绳的起始端上；然后，在钢丝绳磁化单元的底部卡装第一连接件，并在钢丝绳检测单元的底部卡装第二连接件；最后，将第一连接件和第二连接件均与基座固定连接；步骤102、悬索桥钢丝绳夹装于夹紧行走机构之间：通过所述控制装置控制所述夹持驱动机构转动，所述夹持驱动机构的转动通过两个所述竖向支架分别带动两个夹紧行走轮向靠近悬索桥钢丝绳方向移动，直至两个夹紧行走轮夹紧悬索桥钢丝绳，完成巡检装置的安装；步骤二、巡检机器人对悬索桥钢丝绳进行巡检：操作者通过无线遥控发射器发出巡检命令，无线遥控接收单元接收巡检命令，并发送至控制器，控制器接收到巡检命令并控制所述行走驱动机构动作，所述行走驱动机构动作驱动夹紧行走轮转动，夹紧行走轮的转动，使夹紧行走轮沿悬索桥钢丝绳从起始端向末端移动，在夹紧行走轮沿悬索桥钢丝绳从起始端向末端移动的过程中，分别通过第一连接件和第二连接件带动钢丝绳磁化单元和钢丝绳检测单元沿悬索桥钢丝绳从起始端向末端移动，钢丝绳磁化单元对悬索桥钢丝绳进行磁化，之后钢丝绳检测单元对悬索桥钢丝绳上的剩磁信号进行实时检测，并将检测到的剩磁信号存储在钢丝绳检测单元，直至钢丝绳检测单元移动至悬索桥钢丝绳的末端，则完成悬索桥钢丝绳的巡检；步骤三、机器人巡检完成并返回悬索桥钢丝绳的起始端：步骤二中完成悬索桥钢丝绳的巡检之后，首先，操作者通过无线遥控发射器发出返回命令，无线遥控接收单元接收返回命令，并传送到控制器，控制器接收到返回命令并控制所述行走驱动机构反向动作，所述行走驱动机构动作驱动夹紧行走轮反向转动，夹紧行走轮从悬索桥钢丝绳的末端向起始端移动，在夹紧行走轮沿悬索桥钢丝绳的末端向起始端移动的过程中，分别通过第一连接件和第二连接件带动钢丝绳磁化单元和钢丝绳检测单元沿悬索桥钢丝绳的末端向起始端移动，直至钢丝绳磁化单元和钢丝绳检测单元移动至悬索桥钢丝绳的起始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征在于：包括基座(1)、安装在基座(1)上且对悬索桥钢丝绳(13)损伤进行巡检的巡检装置和对所述巡检装置进行控制的控制装置，所述巡检装置包括对悬索桥钢丝绳(13)损伤进行检测的钢丝绳损伤检测机构和能沿悬索桥钢丝绳(13)进行移动的移动机器人机构，所述移动机器人机构的数量为两个，两个所述移动机器人机构位于基座(1)的两端，两个所述移动机器人机构均包括安装在悬索桥钢丝绳(13)上的夹紧行走机构、驱动所述夹紧行走机构能沿悬索桥钢丝绳(13)进行移动的行走驱动机构和驱动所述夹紧行走机构对悬索桥钢丝绳(13)进行夹持的夹持驱动机构；所述钢丝绳损伤检测机构包括穿设在悬索桥钢丝绳(13)上且对悬索桥钢丝绳(13)进行磁化的钢丝绳磁化单元(14)和穿设在悬索桥钢丝绳(13)上且对悬索桥钢丝绳(13)上的剩磁信号进行检测的钢丝绳检测单元(15),所述钢丝绳磁化单元(14)的底部设置有第一连接件(11)，所述钢丝绳检测单元(15)的底部设置有第二连接件(12)，所述第一连接件(11)和第二连接件(12)均与基座(1)固定连接；所述控制装置包括无线遥控发射器(19)、箱体(2)和设置在箱体(2)内的电子线路板，所述电子线路板上集成有控制器(16)、电源模块(17)和与控制器(16)相接的无线遥控接收单元(20)，所述箱体(2)上设置有通电控制开关(18)，所述通电控制开关(18)串接在电源模块(17)与所述控制器(16)之间的供电线路中，所述夹持驱动机构和所述行走驱动机构均由控制器(16)进行控制，所述无线遥控发射器(19)与无线遥控接收单元(20)进行无线数据通信；所述夹紧行走机构包括两个布设在悬索桥钢丝绳(13)两侧且能沿悬索桥钢丝绳(13)移动的夹紧行走轮(8)，所述夹紧行走轮(8)的中心设置有转动轴(10)，所述转动轴(10)与所述行走驱动机构传动连接；所述基座(1)上设置有供两个所述夹紧行走轮(8)安装且能靠近或者远离悬索桥钢丝绳(13)的竖向支架(7)；所述夹持驱动机构与两个所述竖向支架(7)传动连接。...

【技术特征摘要】
1.一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征在于：包括基座(1)、安装在基座(1)上且对悬索桥钢丝绳(13)损伤进行巡检的巡检装置和对所述巡检装置进行控制的控制装置，所述巡检装置包括对悬索桥钢丝绳(13)损伤进行检测的钢丝绳损伤检测机构和能沿悬索桥钢丝绳(13)进行移动的移动机器人机构，所述移动机器人机构的数量为两个，两个所述移动机器人机构位于基座(1)的两端，两个所述移动机器人机构均包括安装在悬索桥钢丝绳(13)上的夹紧行走机构、驱动所述夹紧行走机构能沿悬索桥钢丝绳(13)进行移动的行走驱动机构和驱动所述夹紧行走机构对悬索桥钢丝绳(13)进行夹持的夹持驱动机构；所述钢丝绳损伤检测机构包括穿设在悬索桥钢丝绳(13)上且对悬索桥钢丝绳(13)进行磁化的钢丝绳磁化单元(14)和穿设在悬索桥钢丝绳(13)上且对悬索桥钢丝绳(13)上的剩磁信号进行检测的钢丝绳检测单元(15),所述钢丝绳磁化单元(14)的底部设置有第一连接件(11)，所述钢丝绳检测单元(15)的底部设置有第二连接件(12)，所述第一连接件(11)和第二连接件(12)均与基座(1)固定连接；所述控制装置包括无线遥控发射器(19)、箱体(2)和设置在箱体(2)内的电子线路板，所述电子线路板上集成有控制器(16)、电源模块(17)和与控制器(16)相接的无线遥控接收单元(20)，所述箱体(2)上设置有通电控制开关(18)，所述通电控制开关(18)串接在电源模块(17)与所述控制器(16)之间的供电线路中，所述夹持驱动机构和所述行走驱动机构均由控制器(16)进行控制，所述无线遥控发射器(19)与无线遥控接收单元(20)进行无线数据通信；所述夹紧行走机构包括两个布设在悬索桥钢丝绳(13)两侧且能沿悬索桥钢丝绳(13)移动的夹紧行走轮(8)，所述夹紧行走轮(8)的中心设置有转动轴(10)，所述转动轴(10)与所述行走驱动机构传动连接；所述基座(1)上设置有供两个所述夹紧行走轮(8)安装且能靠近或者远离悬索桥钢丝绳(13)的竖向支架(7)；所述夹持驱动机构与两个所述竖向支架(7)传动连接。2.按照权利要求1所述的一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征在于：所述行走驱动机构包括两个驱动夹紧行走轮(8)沿悬索桥钢丝绳(13)移动的行走电机(9)，所述行走电机(9)与转动轴(10)传动连接。3.按照权利要求1所述的一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征在于：所述夹持驱动机构为夹持电机(5)，所述夹持电机(5)的输出轴上安装有传动丝杠(4)，两个所述竖向支架(7)均安装在传动丝杠(4)上，所述基座(1)上设置有供传动丝杠(4)安装的安装座(3)，所述传动丝杠(4)为双向滑动丝杠，所述行走驱动机构安装于所述竖向支架(7)内。4.按照权利要求1所述的一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征在于：所述竖向支架(7)为具有开口部的立方体支架。5.按照权利要求1所述的一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征在于：所述转动轴(10)为阶梯轴，所述夹紧行走轮(8)卡装在所述阶梯轴上，所述转动轴(10)伸出夹紧行走轮(8)的一端设置有螺纹部，所述螺纹部上设置有用于固定夹紧行走轮(8)的紧固螺母。6.按照权利要求1所述的一种悬索桥钢丝绳损伤巡检机器人，其特征在于：所述第一连接件(11)和第二连接件(12)的结构相同；所述第一连接件(11)和第二连接件(12)均包括固定在基座(1)上的连接件(11-1)、连接卡座(11-3)和连接于连接件(11-1)与连接卡座(11-3)之间的连接臂(11-2)，所述连接臂(11-2)的两端与连接件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛清华，韩伟，庞可以，宋晓峰，雷可凡，魏倩楠，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61