检测机器人制造技术

一种系统，包括具有安装的滑撬的检测机器人以及各自均被安装到滑撬的若干传感器。耦合剂腔室被置于滑撬中的至少两个内，每个耦合剂腔室介于传感器的换能器和检测表面之间。每个耦合剂腔室包括锥体，锥体具有在检测表面端部处的锥尖部分和与锥尖部分相对的传感器安装端部。每个耦合剂腔室的耦合剂入口在检测机器人在检测表面上处于预期取向中时被定位在锥体的竖直上侧。

Detection Robot

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测机器人相关申请的交叉引用本申请要求如下美国临时专利申请的优先权：2016年12月23日提交的名称为“STRUCTURETRAVERSINGROBOTWITHINSPECTIONFUNCTIONALITY”的序列号62/438,788（代理人案号GROB-0001-P01）；以及2017年12月8日提交的名称为“METHODANDAPPARATUSTOINSPECTASURFACEUTILITZINGREAL-TIMEPOSITIONINFORMATION”的序列号62/596,737（代理人案号GROB-0003-P01），其中每个的全部内容通过引用的方式并入本文。
技术介绍
本公开涉及工业表面的机器人检测和处理。
技术实现思路
之前已知的工业表面的检测和处理系统具有多种缺陷。工业表面通常需要被检测以确定管壁、箱表面或者其它工业表面特征是否受到侵蚀、劣化、涂层损失、损坏、壁变薄或磨损或者其它不希望问题的影响。工业表面通常存在于危险位置，例如在有重型操作器械的环境中，在高温下操作，在受限环境中，处于高海拔，在高压电存在的情况下，在存在有毒或有害气体的情况下，在存在腐蚀性液体的情况下，以及/或者在存在对人员有危险的操作器械的情况下。因此，之前已知的系统需要系统关机，系统以减少的能力操作，遵守严格的安全规程（例如，上锁/挂牌、受限空间进入程序、安全带等），和/或即使遵守适当的规程，人员仍被暴露于危险中。另外，人员进入检测区域的不便、危险和/或受限空间可能导致检测不完整、分辨率低、缺少对被检测区域的系统覆盖和/或在确定区域是否已经被正确检测时容易出现人为错误和判断。附图说明图1是根据本公开的某些实施例的检测机器人的示意图。图2A是根据本公开的某些实施例的轮和花键毂设计的示意图。图2B是根据本公开的某些实施例的轮和花键毂设计的分解图。图3A至图3C是根据本公开的某些实施例的滑撬（sled）的示意图。图4是根据本公开的某些实施例的有效负载的示意图。图5是检测表面的示意图。图6是被定位在检测表面上的检测机器人的示意图。图7是在检测表面上的位置的示意图。图8是用于提供检测图的设备的示意性框图。图9示出说明性的检测图。图10示出说明性的检测图和焦点数据。图11A至图11E是检测机器人的轮的示意图。图12是齿轮箱的示意图。图13是有效负载设置的示意图。图14是有效负载设置的另一示意图。图15是有效负载设置的另一示意图。图16是滑撬的示意性透视图。图17是滑撬的示意性侧视图。图18是滑撬的示意性剖视图。图19A和图19B示出滑撬的替代性实施例的示意性侧视图。图20A和图20B示出滑撬的替代性实施例的示意性主视图。图21是滑撬的示意性仰视图。图22是滑撬的示意性剖视侧视图。图23是滑撬的示意性仰视图。图24是具有可分离的顶部部分和底部部分的滑撬的示意图。图25是滑撬的示意性剖视侧视图。图26是具有传感器的滑撬的示意性分解图。图27是具有传感器的滑撬的示意性部分分解部分剖视图。图28是声锥的示意图。图29是数个滑撬的耦合剂管线的示意图。图30是提供用于检测表面的检测的传感器的程序的示意性流程图。图31是将传感器重新耦合到检测表面的过程的示意性流程图。图32是提供低耦合剂损耗的程序的示意性流程图。图33是以任意分辨率执行检测的程序的示意性流程图。图34是用于调整后部传感器构造的设备的示意性框图。图35是调整后部传感器构造的程序的示意性流程图。图36是提供受位置影响的检测数据的设备的示意性框图。图37是提供受位置影响的检测数据的程序的示意性流程图。图38是提供受位置影响的检测数据的另一程序的示意性流程图。图39是用于提供超声厚度值的设备的示意性框图。图40是提供超声厚度值的程序的示意性流程图。图41是用于提供设施磨损值的设备的示意性框图。图42是提供设施磨损值的程序的示意性流程图。图43是用于利用EM感应数据的设备的示意性框图。图44是利用EM感应数据的程序的示意性流程图。图45是确定涂层厚度和成分的程序的示意性流程图。图46是基于感应过程参数重新处理传感器数据的程序的示意性流程图。图47是利用形状描述的程序的示意性框图。图48是响应于剖面仪（profiler）数据调整检测操作的程序的示意性流程图。具体实施方式本公开涉及研发成用于在壁（弯曲的或者平坦的）或者其它工业表面上穿越、攀爬或以其它方式行进的系统。如本文所述的工业表面包括任何箱、管、壳体或者工业环境中利用的其它表面，至少包括加热和冷却管、运输管或管道和箱、反应器、混合器或者容器。在某些实施例中，工业表面是铁磁体，例如包括铁、钢、镍、钴及其合金。在某些实施例中，工业表面不是铁磁体。本文的特定描述包括检测表面的操作、检测机器人或检测装置或者在执行检测的背景下的其它描述。如本文所用的检测应该被广义地理解。不限于本文描述的任何其它公开内容或实施例，本文的检测操作包括操作与被检测表面有关的一个或更多个传感器、在可见光谱内或其它光谱（例如，红外线、UV、X射线、伽马射线等等）内电磁辐射检测表面（例如，操作相机）、高分辨率检测表面本身（例如，激光轮廓仪，卡尺等等）、在表面上执行维修操作、在表面上执行清洁操作和/或标记表面以便随后的操作（例如，为了进一步检测、为了维修和/或为了之后的分析）。检测操作包括携带传感器或传感器阵列（例如，在传感器滑撬上）的有效负载的操作以用于测量被穿越的表面的特性，例如表面厚度、表面曲率、测试表面完整性和/或形成表面的材料厚度的超声波（或超声）测量、热传递、热分布/热映射、任何其它参数的分布或映射、生锈或其它腐蚀的存在性、表面缺陷或点蚀的存在性、有机物或矿物沉积在表面上的存在性、焊接质量等。传感器可以包括磁感应传感器、声学传感器、激光传感器、激光雷达、各种图像传感器等。检测滑撬可以携带测量被穿越的表面附近的特征的传感器，例如排放传感器以测试气体泄漏、空气质量监测、放射性、液体的存在性、电磁干涉、被穿越的表面的可视数据，例如均匀性、反射率、例如环氧树脂涂层的涂层状态、壁厚度值或图案、磨损图案等。术语检测滑撬可以指代用于维修、焊接、清洁、将处理或涂层应用到被处理表面的一个或更多个工具。处理和涂覆可以包括防锈、密封、涂漆、施加涂层等。清洁和维修可以包括清除碎屑、密封泄漏、修补裂缝等。术语检测滑撬、传感器滑撬和滑撬贯穿本公开可以被互换地使用。在某些实施例中，为了描述简明，贯穿本公开在特定背景中描述了传感器，但应该明确地理解的是，在引用传感器的地方，本文同样考虑了用于维修、清洁和/或将处理或涂层应用于被处理表面的一个或更多个工具。在传感器提供经探测值（例如，检测数据等）的某些实施例中，可以想到传感器而不是工具，且/或提供反馈值（例如，施加压力、施加量、喷嘴打开时间、取向等）的工具在这样的背景下可以被认为是传感器。使用机器人系统100（例如，检测机器人、机器人车辆等）进行检测，该系统100可使用传感器滑撬1和滑撬阵列系统2，该滑撬阵列系统2可实现与表面（未显示）的准确的自对准且自稳定的接触，同时克服物理障碍且以变化或恒定的速度操纵。在某些实施例中，系统100与表面的运动接触包括磁性轮3。在某些实施例中，滑撬阵列系统2在本文中被称为有效负载2，其中有效负载2是具有安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：检测机器人和被安装到所述检测机器人的多个滑撬；多个传感器，其中，每个传感器被安装到所述滑撬中的对应的一个滑撬，以致所述传感器可操作地耦合到与所述滑撬中的所述对应的一个滑撬的底部表面接触的检测表面；被置于所述多个滑撬中的至少两个滑撬内的耦合剂腔室，每个耦合剂腔室介于被安装到所述滑撬的所述传感器的换能器和所述检测表面之间；其中，每个耦合剂腔室包括锥体，所述锥体包括在所述锥体的检测表面端部处的锥尖部分和与所述锥尖部分相对的传感器安装端部，并且其中，所述锥尖部分限定耦合剂出口开口；每个耦合剂腔室的耦合剂入口，其中，所述耦合剂入口被定位在所述锥尖部分和所述传感器安装端部之间，并且其中，所述耦合剂入口在所述检测机器人在所述检测表面上处于预期取向时被定位在所述锥体的竖直上侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.23 US 62/438788;2017.12.08 US 62/5967371.一种系统，包括：检测机器人和被安装到所述检测机器人的多个滑撬；多个传感器，其中，每个传感器被安装到所述滑撬中的对应的一个滑撬，以致所述传感器可操作地耦合到与所述滑撬中的所述对应的一个滑撬的底部表面接触的检测表面；被置于所述多个滑撬中的至少两个滑撬内的耦合剂腔室，每个耦合剂腔室介于被安装到所述滑撬的所述传感器的换能器和所述检测表面之间；其中，每个耦合剂腔室包括锥体，所述锥体包括在所述锥体的检测表面端部处的锥尖部分和与所述锥尖部分相对的传感器安装端部，并且其中，所述锥尖部分限定耦合剂出口开口；每个耦合剂腔室的耦合剂入口，其中，所述耦合剂入口被定位在所述锥尖部分和所述传感器安装端部之间，并且其中，所述耦合剂入口在所述检测机器人在所述检测表面上处于预期取向时被定位在所述锥体的竖直上侧。2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括被构造成使用耦合剂填充所述耦合剂腔室的控制器。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器进一步被构造成提供耦合剂喷射命令，所述系统进一步包括响应于所述喷射命令将所述耦合剂喷射到所述耦合剂腔室中的耦合剂泵。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制器进一步被构造成确定所述传感器中的至少一个传感器应该被重新耦合到所述检测表面。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制器进一步被构造成响应于确定所述传感器中的至少一个传感器应该被重新耦合到所述检测表面而提供重新耦合指令。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制器进一步被构造成提供所述重新耦合指令作为传感器提升命令。7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制器进一步被构造成提供所述重新耦合指令作为增加耦合剂喷射命令。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制器进一步被构造成响应于选自由如下构成的操作中的至少一个操作来确定所述传感器中的所述至少一个传感器应该被重新耦合：确定自上次重新耦合操作以来已经流逝预定时间；确定已经发生表明需要重新耦合操作的事件；以及确定所述声学路径已经被中断。9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个滑撬水平分布在有效负载上，并且其中，所述有效负载被安装到所述检测机器人。10.根据权利要求9所述的系统，进一步包括多个有效负载，每个有效负载均具有水平分布在其上的多个滑撬，并且其中，所述多个有效负载竖直分布。11.一种方法，包括：在被耦合到检测机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：M卢萨拉里安，J摩尔，顾倚竹，K罗，E布林纳，L麦肯兹，I米勒，A周，T乔斯林，
申请(专利权)人：壁虎机器人技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US