【技术实现步骤摘要】
一种基于蛇形机器人的水下桩基巡检系统
[0001]本专利技术涉及机器人控制领域，尤其涉及一种基于蛇形机器人的水下桩基巡检系统。
技术介绍
[0002]桩基作为桥梁、海上风电系统、钻井平台的重要结构组成部分，长期服役于水下，由于常受到水流冲刷以及船舶撞击，桩基表面容易产生裂缝和变形；此外，桩基因在水下时间过长其表面还容易有生物附着，为了延长桩基的寿命，确保其安全性和稳定性，需要定期对水下桩基表面进行巡检，现阶段通常利用相关检测装置执行巡检动作。
[0003]中国专利公开号：CN114379748A，公开了用于海上风电场水下桩基腐蚀情况监测的仿生机器鱼，包括仿生机器鱼本体，仿生机器鱼本体内规则布设有动力推进器、浮力调节器、沉浮气囊、空压机、处理器、电源管理器、多波束探测声呐、声速剖面仪，仿生机器鱼本体外设有测量船舶及其配备的主控机房和卫星基准/流动站。本专利技术设计可以实现原地下潜并自主巡航，减小风浪的影响；通过搭载多波束声呐，可以获取风电场水下的三维影像，准确量取风电场被腐蚀情况，并可快速准确地定制修复方案，降低风电场
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于蛇形机器人的水下桩基巡检系统，其特征在于，包括：蛇形机器人，其由若干通过关节连接的连杆组成，各所述关节上设置有舵机，以通过舵机控制关节转动使蛇形机器人自由转变姿态，各所述连杆上套设有能自由旋转的套筒，所述套筒的两侧通过活动杆对称设置有侧翼推进器，以使所述侧翼推进器能自由改变推进方向，以通过各所述侧翼推进器带动蛇形机器人游动；数据采集模块，其包括设置于所述蛇形机器人各连杆上的测距单元组、惯性检测单元以及图像采集单元；控制器，其与侧翼推进器、数据采集模块以及舵机连接，用以基于控制指令控制所述侧翼推进器改变推进方向、控制所述舵机执行控制指令以及接收所述数据采集模块所发送的数据；上位机，其与所述控制器连接，包括巡检控制单元、避障控制单元以及抗干扰单元，所述巡检控制单元用以向控制器发送控制指令，控制所述蛇形机器人的各关节转动，使所述蛇形机器人的姿态由直线状转变为环形状，且，控制侧翼推进器改变推进方向，使所述蛇形机器人围绕所述桩基上升，完成巡检动作；所述避障控制单元用以基于处于各连杆的测距单元组所发送的数据判定所述蛇形机器人移动方向上是否出现障碍，在出现障碍时向控制器发送控制指令，控制所述蛇形机器人各关节转动，使所述蛇形机器人改变姿态跨越所述障碍，完成避障动作；所述抗干扰控制单元用以基于测距单元组所发送的数据确定所述蛇形机器人进行巡检动作时各连杆与所述桩基的最小距离，并通过向控制器发送控制指令控制侧翼推进器改变推进方向，使所述蛇形机器人的各连杆与所述桩基的最小距离维持在预设的安全距离区间内。2.根据权利要求1所述的基于蛇形机器人的水下桩基巡检系统，其特征在于，所述测距单元组包括第一测距单元以及第二测距单元，所述第一测距单元用以检测连杆与桩基的距离，所述第二检测单元用以检测连杆与障碍的距离。3.根据权利要求2所述的基于蛇形机器人的水下桩基巡检系统，其特征在于，所述巡检控制单元向所述控制器发送控制指令，控制所述蛇形机器人各关节转动以改变姿态，并且控制各所述侧翼推进器改变推进方向，使所述蛇形机器人围绕所述桩基上升，其中，所述巡检控制单元使控制器控制所述蛇形机器人的各关节向靠近桩基一侧转动以使得所述蛇形机器人由直线状姿态改变为环形状姿态，并且控制各所述侧翼推进器改变推进方向，以使推进方向与水平面垂直。4.根据权利要求1所述的基于蛇形机器人的水下桩基巡检系统，其特征在于，所述避障控制单元获取所述蛇形机器人位于各连杆的第二测距单元所检测的连杆与障碍的距离与预设的距离对比阈值进行对比，并根据对比结果判定所述蛇形机器人在移动方向上是否出现障碍，其中，若存在第二测距单元所检测的距离小于所述距离对比阈值，则所述避障控制单元判定所述蛇形机器人在移动方向上出现障碍。5.根据权利要求4所述的基于蛇形机器人的水下桩基巡检系统...
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