两自由度曲面自适应悬架爬壁机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种两自由度曲面自适应悬架爬壁机器人，包括车架、焊缝检测相机、两组自适应悬架机构和四个永磁吸附轮；焊缝检测相机能实时采集待检测曲面上的焊缝图像；两组自适应悬架机构均包括X向自适应机构、Y向自适应机构和悬架；其中，X向为车架宽度方向，Y向为机器人行进方向；X向自适应机构包括X向旋转轴、X向旋转座和X向弹簧片；Y向自适应机构包括Y向旋转轴、Y向弹簧固定座和Y向弹簧片；每组自适应悬架机构的悬架外壁面均设置两个永磁吸附轮。本发明专利技术的机器人具有两自由度的曲率自适应调节性能，能够在不同直径的圆柱罐、球罐的内外壁面稳定吸附与运行，极大提升了机器人的稳定性，并实现更加精确的自动焊缝检测与维护。并实现更加精确的自动焊缝检测与维护。并实现更加精确的自动焊缝检测与维护。

【技术实现步骤摘要】
两自由度曲面自适应悬架爬壁机器人


[0001]本专利技术涉及一种特种检测机器人，特别是一种两自由度曲面自适应悬架爬壁机器人。

技术介绍

[0002]目前在石化行业中，储罐按照外形可分为球形罐和柱形罐两类，圆柱罐主要用于低温低压存放，而球罐用于常温高压存放。储罐多用于储存特殊介质，且多为易燃、易爆和有毒介质，受腐蚀、压力和其他外部作用，储罐长时间在役使用后壁面可能产生各种内部或外部损伤。焊接位置相对薄弱与不稳定，焊缝的内部缺陷会导致使用寿命和性能的极大降低，从而带来极大的安全隐患，为了确保在役石化装备的安全性，需进行定期检查焊缝。国内市场上常规储罐的体积范围约为10m3到200000m3不等，曲率半径范围约为4m到36.2m。
[0003]储罐、球罐传统的人工维护检测方式效率低、成本高、安全性差，爬壁机器人可以代替工作人员去到壁面高空进行维护检测工作。而针对弧形、球形壁面，爬壁机器人不仅要能够稳定的吸附在壁面上，还需要适应工作面曲率变化。针对不同直径的圆弧面、球面的爬壁机器人，目前国内、外的研究较少，如何使爬壁机器人适应工作面的曲率变化也本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两自由度曲面自适应悬架爬壁机器人，其特征在于：包括车架、焊缝检测相机、两组自适应悬架机构和四个永磁吸附轮；焊缝检测相机设置在车架前端，能实时采集待检测曲面上的焊缝图像；两组自适应悬架机构设置在车架底部的左右两侧，每组自适应悬架机构均包括固定架、X向自适应机构、Y向自适应机构和悬架；其中，X向为车架宽度方向，Y向为机器人行进方向；固定架设置在车架底部，为沿X向布设的U型架；X向自适应机构包括X向旋转轴、X向旋转座和X向弹簧片；X向旋转轴转动设置在U型架的开口处；X向旋转座位于U型架的U型腔内，且与X向旋转轴相铰接；X向弹簧片包括均沿X向布设的X向长弹簧片和两个X向短弹簧片；X向短弹簧片的长度小于X向长弹簧片的长度；两个X向短弹簧片对称布设在邻近X向旋转轴一端的X向长弹簧片的顶面和底面；X向长弹簧片背离X向旋转轴的一端滑动插设在U型架内；Y向自适应机构包括Y向旋转轴、Y向弹簧固定座和Y向弹簧片；Y向旋转轴转动设置在悬架的中心，并通过Y向旋转固定座设置在X向旋转座底部；Y向弹簧固定座具有两组，对称布设在悬架顶部；Y向弹簧片位于两组Y向弹簧固定座之间的悬架顶部，Y向弹簧片包括均沿Y向布设的Y向长弹簧片和两个Y向短弹簧片；Y向短弹簧片的长度小于Y向长弹簧片的长度；两个Y向短弹簧片对称布设在Y向长弹簧片中部的顶面和底面；Y向长弹簧片的两端均滑动插设在两组Y向弹簧固定座内；每组自适应悬架机构的悬架外壁面均设置两个永磁吸附轮，且两个永磁吸附轮关于Y向旋转轴对称布设，每个永磁吸附轮均能吸附在待检测的金属曲面上。2.根据权利要求1所述的两自由度曲面自适应悬架爬壁机器人，其特征在于：X向短弹簧片与X向长弹簧片的厚度、长度、弹性模量，根据机器人负载进行改变与调整；当爬壁机器人在曲面上运动与受力时，X向弹簧片整体受力变形，X向旋转座能沿X向旋转轴进行X向的旋转来调整自适应悬架机构在X方向的倾斜角度。3.根据权利要求1所述的两自由度曲面自适应悬架爬壁机器人，其特征在于：Y向短弹簧片与Y向长弹簧片的厚度、长度、弹性模量，根据机器人负载进行改变与调整；当爬壁机器人在曲面上运动与受力时，Y向弹簧片两侧同时受力变形并产生双倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，徐丰羽，王兴松，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：