一种桥墩水下检测机器人机械系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种机器人机械系统，特别是一种桥墩水下检测机器人机械系统。它包括运载船(1)、卷扬机构(2)、水上固定机构(3)和水下检测机构(4)，运载船(1)的端部设有卷扬机构(2)，卷扬机构(2)的斜上方设有水上固定机构(3)，水上固定机构(3)的正下方设有水下检测机构(4)。本实用新型专利技术提供了对桥墩更为快捷、方便、安全的检测，避免了桥墩水下部分的人工作业，减小了检测作业安全风险。

【技术实现步骤摘要】
一种桥墩水下检测机器人机械系统
本技术涉及一种机器人机械系统，特别是一种桥墩水下检测机器人机械系统。
技术介绍
随着城市的快速发展，为达到改善道路通行的目的，城市道路桥梁必然会穿过山川河流，桥墎由于常年累月浸泡于水下，受水自身环境及外界的影响较大，如通航船只的撞击，混泥土外表面受水体侵蚀、剥落、开裂等缺陷，严重情况下导致混泥土内部钢筋裸露在外，给桥梁上部结构的安全造成严重的影响。目前桥墩水下墩柱的检测大多采用蛙人下水进行人工摸排，借助水下摄像机进行外观检测，其缺点是：(1)检测工作全部依靠人工进行，检测结果受检测人员身体状况及操作水平影响较大；(2)检测随机性大、重复性差，结果定位不准确，局限性明显；(3)受天气影响较大，从安全性角度考虑不适宜长时间水下作业。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种桥墩水下检测机器人机械系统，提供了较传统作业更为快捷、方便、安全的检测，避免了桥墩水下部分的人工作业，减小了检测作业安全风险。为解决上述技术问题，本技术采用如下的技术方案：一种桥墩水下检测机器人机械系统包括运载船、卷扬机构、水上固定机构和水下检测机构，所述运载船的端部设有卷扬机构，所述卷扬机构的斜上方设有水上固定机构，所述水上固定机构的正下方设有水下检测机构。本桥墩水下检测机器人机械系统由运载船、卷扬机构、水上固定机构和水下检测机构等四部分组成，其中运载船负责整个系统的水面移动，水上固定机构负责将整个系统与桥墩连接为一体，水下检测机构负责桥墩水面以下部分的表观缺陷检测，而卷扬机构负责水下检测机构的上升或下降动作。前述的桥墩水下检测机器人机械系统，所述卷扬机构包括支座、卷扬动力装置、卷轴增强架、卷轴、卷筒、展臂转轴和连接板，所述连接板水平设于运载船的端部，所述连接板上设有支座，所述支座内设有卷扬动力装置，所述卷扬动力装置与卷轴同轴布置，且卷扬动力装置置于卷轴的中部，所述卷轴的两端均安装有卷筒，所述卷筒上缠绕有钢丝绳，所述连接板的底面还设有与之垂直的展臂转轴；所述卷轴的一侧还设有卷轴增强架，且卷轴的两端与卷轴增强架的两端固定连接。卷扬机构主要负责钢丝绳的收放动作，从而实现水下检测机构的上升和下降动作，其中的卷扬动力装置由电机和涡轮蜗杆减速器组成，通过电机带动一个涡轮蜗杆减速器，从而驱动整个卷扬机构动作。前述的桥墩水下检测机器人机械系统，所述水上固定机构包括抱臂、动力机构、钢丝绳轮和拨管，其中抱臂包括若干根型材和连接套，所述相邻型材之前通过连接套连接；所述抱臂的中部外侧设有动力机构，所述抱臂的两端外侧均设有钢丝绳轮，所述钢丝绳的一端绕设于钢丝绳轮上，所述钢丝绳的另一端绕设于卷筒上，所述钢丝绳轮旁边设有拨管，所述拨管所在的直线垂直于抱臂所在的平面。其中水上固定机构主要由型材与连接套组成的抱臂，抱臂通过动力机构来进行抱臂和展臂动作，另外在抱臂上安装的钢丝绳轮和拨管，钢丝绳轮通过钢丝绳带动水下检测机构，从而实现水下检测机构的上升下降动作。前述的桥墩水下检测机器人机械系统还包括转轴，所述动力机构包括拉杆和电动推杆，所述拉杆分设于电动推杆的两侧，所述拉杆的一端与电动推杆的端部同轴布置，所述拉杆的另一端设于抱臂上，所述电动推杆的另一端经转轴固定于抱臂上。其中抱臂的动作后端的拉杆与电动推杆组成的动力机构来进行抱臂和展臂动作。前述的桥墩水下检测机器人机械系统，所述水下检测机构包括主支撑部、检测装置、导向装置、转轴套管和同步套管，其中主支撑部由两个环形支架组成，所述主支撑部的上下侧边均安装有导向装置，所述至少两个检测装置滑动设于导向装置上，所述主支撑部的外侧面竖直设有转轴套管，所述卷扬机构中展臂转轴的端部置于转轴套管内；所述主支撑部的外侧面还竖直设有同步套管，所述水上固定机构中拨管的端部置于同步套管内。其中水下检测机构主要由两个半圆形的环形支架作为主支撑部，环形支架的上下侧边安装有环形导轨作为检测装置的导向装置，该种导向装置同时也起到对环形支架进行加强的作用；转轴套管与同步套管使得水下检测机构与上方的水上固定机构在非检测状态时的展臂动作同步。前述的桥墩水下检测机器人机械系统，所述水下检测机构还包括浮力组件和弹性支脚，所述浮力组件设于环形支架的外侧中部，所述两个环形支架的两端均设有弹性支脚。环形支架的中间外侧位置安装有浮力材料制成的浮力组件，以此来平衡水下检测机构的重量。在靠近环形支架端部安装有弹性支脚，用以适应凹凸不平的桥墩柱面。前述的桥墩水下检测机器人机械系统，所述检测装置包括相机、照明光源、滑座、电机、齿形带和带轮，其中相机经滑座滑动设于导向装置上，所述相机旁设有照明光源，所述相机的背面设有电机，所述电机下方设有带轮，所述导向装置的外侧铺设有一条齿形带，所述带轮与齿形带相啮合。与现有技术相比，本技术的有益之处在于：1、设计了一种桥墩水下检测机器人机械系统，其中的运载船负责整个系统的水面移动，水上固定机构负责将整个系统与桥墩连接为一体，水下检测机构负责桥墩水面以下部分的表观缺陷检测，而卷扬机构负责水下检测机构的上升或下降动作，通过该系统完成桥墩得检测工作；2、本系统能够实现较传统作业更为快捷、方便、安全的检测，避免了桥墩水下部分的人工作业，不受天气影响，提高了检测结果的准确性，减小了检测作业安全风险；3、与申请人同日申请的专利名称为“一种用于桥墩水下检测的机器人系统”的技术方案相比，本技术为一种结构更为简单、投入成本低也易于操作的机械系统，后期维护的成本比较低，在经济上更有优势。附图说明图1是本技术用于检测桥墩时的工作状态示意图；图2是本技术的结构示意图；图3是本技术中卷扬机构的结构示意图；图4是本技术中水上固定机构的结构示意图；图5是本技术中水下检测机构的结构示意图；图6是本技术中水下检测机构的展臂状态示意图；图7是本技术中检测装置的结构示意图。附图标记的含义：1-运载船，2-卷扬机构，3-水上固定机构，4-水下检测机构，5-支座，6-卷扬动力装置，7-卷轴增强架，8-卷轴，9-卷筒，10-展臂转轴，11-连接板，12-抱臂，1201-型材，1202-连接套，13-动力机构，1301-拉杆，1302-电动推杆，14-钢丝绳轮，15-拨管，16-转轴，17-主支撑部，1701-环形支架，18-检测装置，1801-相机，1802-照明光源，1803-滑座，1804-电机，1805-齿形带，1806-带轮，19-导向装置，20-转轴套管，21-同步套管，22-浮力组件，23-钢丝绳，24-弹性支脚。下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的说明。具体实施方式本技术的实施例1：如图1-图4所示，一种桥墩水下检测机器人机械系统包括运载船1、卷扬机构2、水上固定机构3和水下检测机构4，所述运载船1的端部设有卷扬机构2，所述卷扬机构2的斜上方设有水上固定机构3，所述水上固定机构3的正下方设有水下检测机构4。本桥墩水下检测机器人机械系统由运载船1、卷扬机构2、水上固定机构3和水下检测机构4等四部分组成，其中运载船1负责整个系统的水面移动，水上固定机构3负责将整个系统与桥墩连接为一体，水下检测机构4负责桥墩水面以下部分的表观缺陷检测，而卷扬机构2负责水下检测机构4的上升或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥墩水下检测机器人机械系统，其特征在于，包括运载船(1)、卷扬机构(2)、水上固定机构(3)和水下检测机构(4)，所述运载船(1)的端部设有卷扬机构(2)，所述卷扬机构(2)的斜上方设有水上固定机构(3)，所述水上固定机构(3)的正下方设有水下检测机构(4)。

【技术特征摘要】
1.一种桥墩水下检测机器人机械系统，其特征在于，包括运载船(1)、卷扬机构(2)、水上固定机构(3)和水下检测机构(4)，所述运载船(1)的端部设有卷扬机构(2)，所述卷扬机构(2)的斜上方设有水上固定机构(3)，所述水上固定机构(3)的正下方设有水下检测机构(4)。2.根据权利要求1所述的桥墩水下检测机器人机械系统，其特征在于，所述卷扬机构(2)包括支座(5)、卷扬动力装置(6)、卷轴增强架(7)、卷轴(8)、卷筒(9)、展臂转轴(10)和连接板(11)，所述连接板(11)水平设于运载船(1)的端部，所述连接板(11)上设有支座(5)，所述支座(5)内设有卷扬动力装置(6)，所述卷扬动力装置(6)与卷轴(8)同轴布置，且卷扬动力装置(6)置于卷轴(8)的中部，所述卷轴(8)的两端均安装有卷筒(9)，所述卷筒(9)上缠绕有钢丝绳(23)，所述连接板(11)的底面还设有与之垂直的展臂转轴(10)；所述卷轴(8)的一侧还设有卷轴增强架(7)，且卷轴(8)的两端与卷轴增强架(7)的两端固定连接。3.根据权利要求2所述的桥墩水下检测机器人机械系统，其特征在于，所述水上固定机构(3)包括抱臂(12)、动力机构(13)、钢丝绳轮(14)和拨管(15)，其中抱臂(12)包括若干根型材(1201)和连接套(1202)，所述相邻型材(1201)之前通过连接套(1202)连接；所述抱臂(12)的中部外侧设有动力机构(13)，所述抱臂(12)的两端外侧均设有钢丝绳轮(14)，所述钢丝绳(23)的一端绕设于钢丝绳轮(14)上，所述钢丝绳(23)的另一端绕设于卷筒(9)上，所述钢丝绳轮(14)旁边设有拨管(15)，所述拨管(15)所在的直线垂直于抱臂(12)所在的平面。4.根据权利要求3所述的桥墩水下检测机器人机械系统，其特征在于，还包括转轴(16)，所述动力机构(13)包括拉杆(1301)和电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云飞，桂仲成，杨辉，马云峰，贺骥，邓勇军，
申请(专利权)人：上海圭目机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31