一种用于玻璃幕墙安全检测的机器人制造技术

一种用于玻璃幕墙安全检测的机器人，其包括：运动系统，包括行走平台，包括车体；敲击机械臂，一端连接于所述车体，另一端能上、下摆动；拾振机械臂，能在水平面内弯折，其一端转动连接于所述车体且能相对于所述车体在水平方向上摆动；伸缩机构，能伸长和缩短，包括与所述拾振机械臂背离所述车体的一端相连的顶端以及从所述顶端向下延伸的底端；检测系统，包括力锤，设置在所述敲击机械臂背离所述车体的一端，加速度传感器，设置在所述伸缩机构的底端。这种机器人还能测量不同规格的玻璃幕墙，普适性高，测量准确度高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于玻璃幕墙安全检测的机器人
本文涉及机器人技术，尤指一种用于玻璃幕墙安全检测的机器人。
技术介绍
现有研究中的玻璃幕墙检测机器人大多采用视觉的方法，查看玻璃面板表面是否存在裂缝。但是许多玻璃幕墙事故发生前并无肉眼可见的破损，仅依靠视觉方法无法实现有效的安全防范。有的研究采用了“敲击+声波”检测法，该方法主要用于检测墙面砖是否有空鼓现象，不适用于玻璃幕墙。个别研究中的机器人采用了振动检测法，即敲击玻璃面板，采集并分析振动波形，从而判断玻璃面板的安全性。但是在设计检测装置时，敲击装置和拾振传感器的位置是固定的，难以适应不同规格的玻璃幕墙，且二者距离过近，获得的振动波形会受到敲击处的影响，无法准确获取玻璃的自身振动特性。
技术实现思路
本申请提供了一种用于玻璃幕墙安全检测的机器人包括：运动系统，包括行走平台，包括车体；敲击机械臂，一端连接于所述车体，另一端能上、下摆动；拾振机械臂，能在水平面内弯折，其一端转动连接于所述车体且能相对于所述车体在水平方向上摆动；伸缩机构，能伸长和缩短，包括与所述拾振机械臂背离所述车体的一端相连的顶端以及从所述顶端向下延伸的底端；检测系统，包括力锤，设置在所述敲击机械臂背离所述车体的一端；加速度传感器，设置在所述伸缩机构的底端；其中，所述敲击机械臂向下摆动能带动所述力锤敲击玻璃幕墙，所述力锤用于采集敲击所述玻璃幕墙的力度，所述加速度传感器用于采集所述力锤敲击所述玻璃幕墙时所述玻璃幕墙的待测点上的加速度信息。在一个示意性的实施例中，所述检测系统还包括数据存储装置，所述数据存储装置电连接于所述力锤和所述加速度传感器，用于存储所述加速度传感器所采集加速度信息和所述力锤所采集的力度。在一个示意性的实施例中，所述拾振机械臂包括：第一臂架，包括第一端以及与所述第一端相对的第二端；第一舵机，包括与所述第一端相连的第一机壳以及从所述第一机壳伸出且连接于所述车体的第一输出轴；第二舵机，包括与所述第二端相连的第二机壳以及从所述第二机壳伸出的第二输出轴；第二臂架，包括与所述第二输出轴相连的第三端以及连接于所述伸缩机构的顶端的第四端。在一个示意性的实施例中，所述第一输出轴和所述第二输出轴均竖直设置。在一个示意性的实施例中，所述第一臂架包括第一支撑板，构造为直条形且呈水平设置的平板；第二支撑板，构造为直条形且呈水平设置的平板，设置在所述第一支撑板的下方且与所述第一支撑板的延伸方向相同；第一连接件，一端连接于所述第一支撑板，另一端连接于所述第二支撑板；所述第一机壳的两端分别连接于所述第一支撑板和所述第二支撑板，所述第二机壳的两端分别连接于所述第一支撑板和所述第二支撑板。在一个示意性的实施例中，所述第二臂架包括第三支撑板，构造为直条形且呈水平设置的平板；第四支撑板，构造为直条形且呈水平设置的平板，设置在所述第三支撑板的下方且与所述第三支撑板的延伸方向相同；所述第二输出轴的相对两端分别连接所述第三支撑板和所述第四支撑板。在一个示意性的实施例中，所述敲击机械臂包括机架，从所述车体向上伸出；敲击臂，一端铰接于所述机架；敲击驱动电机，安装在所述机架的顶端；曲柄，一端连接于所述敲击驱动电机的主轴；连杆，一端铰接于所述敲击臂且另一端铰接于所述曲柄的另一端；夹具，设置在所述敲击臂的另一端，夹持所述力锤；其中，所述机架、所述敲击臂、所述敲击驱动电机、所述曲柄和所述连杆组成曲柄摇杆机构。在一个示意性的实施例中，所述力锤包括与所敲击臂平行的锤柄以及安装在所述锤柄上的锤头；所述夹具设置在所述敲击臂的下方且夹持所述锤柄。在一个示意性的实施例中，所述夹具包括夹持所述锤柄的夹持部以及连接于所夹持部的连接部；所述连接部上设置有多组螺栓孔，每组螺栓孔中具有多个螺栓孔，多组螺栓孔沿垂直于所述敲击臂的延伸方向排布，螺栓穿过多组螺栓孔中的一组螺栓孔将所述连接部与所述敲击臂螺栓连接。在一个示意性的实施例中，所述行走平台还包括多个安装在所述车体底部的车轮以及多个行走驱动电机；多个所述行走驱动电机分别驱动多个所述车轮滚动。在一个示意性的实施例中，所述车轮为全向轮。在使用该机器人时，先使敲击机械臂处于上摆状态，同时使伸缩机构处于缩短状态，然后机器人通过行走平台移动到需要检测的玻璃幕墙的边缘，玻璃幕墙此时可以是平铺在地面上，然后驱动拾振机械臂将加速度传感器移动到玻璃幕墙的第一个待测点的正上方，再驱动伸缩机构伸长使得加速度传感器与玻璃幕墙的第一个待测点相抵，再驱动敲击机械臂下摆使得力锤锤击玻璃幕墙的指定点，力锤采集此次敲击的力度，敲击的震动通过玻璃幕墙传递到第一个待测点，加速度传感器采集玻璃幕墙在第一个待测点处的加速度信息。然后，机器人再次驱动机械臂上摆使得其力锤离开玻璃幕墙，同时驱动伸缩机构缩短使得加速度传感器离开第一待测点，再驱动拾振机械臂将加速度传感器移动到玻璃幕墙的第二个待测点的正上方，再驱动伸缩机构伸长使得加速度传感器与玻璃幕墙的第二个待测点相抵，再驱动敲击机械臂下摆使得力锤锤击玻璃幕墙的指定点，力锤采集此次敲击的力度，敲击的震动通过玻璃幕墙传递到第二个待测点，加速度传感器采集玻璃幕墙在第二个待测点处的加速度信息。重复上述步骤，该机器人可以采集玻璃幕墙上多个待测点处的加速度信息以及力锤落锤的力度，且无需移动该机器人，检测效率高。该机器人可以在敲击点和待测点之间的距离较远进行测量以获得更为准确的数据，同时这种机器人还能测量不同规格的玻璃幕墙，普适性高。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本申请实施例中在锤击状态下的机器人的主视示意图；图2为图1中的机器人的俯视示意图；图3为本申请实施例中在扬起力锤状态下的机器人的主视示意图；图4为本申请实施例中的行走平台的立体示意图；图5为本申请实施例中的拾振机械臂的主视示意图；图6为图5中的拾振机械臂的俯视示意图。具体实施方式如图1-3所示，图1-3显示了本实施例中的一种用于玻璃幕墙安全检测的机器人1。该机器人1包括运动系统和检测系统。运动系统包括行走平台2、敲击机械臂4、拾振机械臂3、伸缩机构5。敲击机械臂4和拾振机械臂3均安装在行走平台2上。行走平台2能沿地面行走。检测系统包括加速度传感器6和力锤7。如图4所示，行走平台2包括车体21、多个车轮22和多个行走驱动电机23。车体21可以构造为板状结构。车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于玻璃幕墙安全检测的机器人，其特征在于，包括：/n运动系统，包括/n行走平台，包括车体；/n敲击机械臂，一端连接于所述车体，另一端能上、下摆动；/n拾振机械臂，能在水平面内弯折，其一端转动连接于所述车体且能相对于所述车体在水平方向上摆动；/n伸缩机构，能伸长和缩短，包括与所述拾振机械臂背离所述车体的一端相连的顶端以及从所述顶端向下延伸的底端；/n检测系统，包括/n力锤，设置在所述敲击机械臂背离所述车体的一端；/n加速度传感器，设置在所述伸缩机构的底端；/n其中，所述敲击机械臂向下摆动能带动所述力锤敲击玻璃幕墙，所述力锤用于采集敲击所述玻璃幕墙的力度，所述加速度传感器用于采集所述力锤敲击所述玻璃幕墙时所述玻璃幕墙的待测点上的加速度信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于玻璃幕墙安全检测的机器人，其特征在于，包括：
运动系统，包括
行走平台，包括车体；
敲击机械臂，一端连接于所述车体，另一端能上、下摆动；
拾振机械臂，能在水平面内弯折，其一端转动连接于所述车体且能相对于所述车体在水平方向上摆动；
伸缩机构，能伸长和缩短，包括与所述拾振机械臂背离所述车体的一端相连的顶端以及从所述顶端向下延伸的底端；
检测系统，包括
力锤，设置在所述敲击机械臂背离所述车体的一端；
加速度传感器，设置在所述伸缩机构的底端；
其中，所述敲击机械臂向下摆动能带动所述力锤敲击玻璃幕墙，所述力锤用于采集敲击所述玻璃幕墙的力度，所述加速度传感器用于采集所述力锤敲击所述玻璃幕墙时所述玻璃幕墙的待测点上的加速度信息。


2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述检测系统还包括数据存储装置，所述数据存储装置电连接于所述力锤和所述加速度传感器，用于存储所述加速度传感器所采集的加速度信息和所述力锤所采集的力度。


3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述拾振机械臂包括：
第一臂架，包括第一端以及与所述第一端相对的第二端；
第一舵机，包括与所述第一端相连的第一机壳以及从所述第一机壳伸出且连接于所述车体的第一输出轴；
第二舵机，包括与所述第二端相连的第二机壳以及从所述第二机壳伸出的第二输出轴；
第二臂架，包括与所述第二输出轴相连的第三端以及连接于所述伸缩机构的顶端的第四端。


4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述第一输出轴和所述第二输出轴均竖直设置。


5.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述第一臂架包括
第一支撑板，构造为直条形且呈水平设置的平板；
第二支撑板，构造为直条形且呈水平设置的平板，设置在所述第一支撑板的下方且与所述第一支撑板的延伸方向相同；
第一连接件，一端连接于所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：马智亮，蔡诗瑶，李宾，鲍松，
申请(专利权)人：清华大学，广联达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11