一种转轮无损检测机器人及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种转轮无损检测机器人及其检测方法，属于特种机器人及无损检测技术领域，包括永磁吸附行走机构、多自由度机械臂、模块探伤单元、多传感器定位系统和中央控制器；所述吸附行走机构用于在转轮曲面上实现全姿态稳定爬行；所述多自由度机械臂设置在永磁吸附行走机构中部上方用于将模块探伤单元移动到指定位置；所述模块探伤单元用于对转轮上复合材料损伤的高分辨率检测；所述多传感器定位系统用于机器人的实时位姿反馈；所述中央控制器用于控制各部件协同工作。本发明专利技术的一种转轮无损检测机器人及其检测方法，可以有效解决现有技术对水轮机转轮叶片内部裂纹的检测依赖人工搭架方式，存在高空作业风险大、检测盲区多、效率低下等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于特种机器人及无损检测。具体地说涉及一种转轮无损检测机器人及其检测方法。

技术介绍

1、水轮机作为水力发电系统的核心设备，其转轮（尤其是混流式转轮）长期在高水头、强水流冲击的复杂工况下运行，叶片内部易因疲劳、应力集中等因素产生裂纹。这类裂纹若未及时检测发现，可能在运行过程中持续扩展，最终导致叶片断裂等严重事故，不仅影响发电效率，还会造成巨大的经济损失和安全隐患。因此，对水轮机转轮叶片内部裂纹进行定期、精准的无损检测是保障机组安全稳定运行的关键环。

2、而现有技术中，水轮机转轮（尤其混流式）叶片内部裂纹检测长期依赖人工搭架方式，存在高空作业风险大、检测盲区多、效率低下三大痛点。现有爬壁机器人存在吸附力不足、曲面适应性差、无法集成多模态探伤设备等问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对上述不足之处提供一种转轮无损检测机器人及其检测方法，以解决现有技术对水轮机转轮（尤其混流式）叶片内部裂纹的检测依赖人工搭架方式，存在高空作业风险大、检测盲区多、效率低下等问题。为实现上述目的，本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种转轮无损检测机器人，其特征在于：包括永磁吸附行走机构（1）、多自由度机械臂（4）、模块探伤单元、多传感器定位系统（10）和中央控制器（15）；所述永磁吸附行走机构（1）用于在转轮曲面上实现全姿态稳定爬行；所述多自由度机械臂（4）设置在永磁吸附行走机构（1）中部上方，其末端搭载检测模块安装平台（5）用于连接模块探伤单元，多自由度机械臂（4）用于将模块探伤单元移动到指定位置；所述模块探伤单元用于对转轮上复合材料损伤的高分辨率检测；所述多传感器定位系统（10）用于机器人的实时位姿反馈；所述中央控制器（15）用于控制永磁吸附行走机构（1）、多自由度机械臂（4）、模块探伤单元和多传感器定位...

【技术特征摘要】

1.一种转轮无损检测机器人，其特征在于：包括永磁吸附行走机构（1）、多自由度机械臂（4）、模块探伤单元、多传感器定位系统（10）和中央控制器（15）；所述永磁吸附行走机构（1）用于在转轮曲面上实现全姿态稳定爬行；所述多自由度机械臂（4）设置在永磁吸附行走机构（1）中部上方，其末端搭载检测模块安装平台（5）用于连接模块探伤单元，多自由度机械臂（4）用于将模块探伤单元移动到指定位置；所述模块探伤单元用于对转轮上复合材料损伤的高分辨率检测；所述多传感器定位系统（10）用于机器人的实时位姿反馈；所述中央控制器（15）用于控制永磁吸附行走机构（1）、多自由度机械臂（4）、模块探伤单元和多传感器定位系统（10）协同工作。

2.根据权利要求1所述的一种转轮无损检测机器人，其特征在于：所述永磁吸附行走机构（1）包括底座、永磁吸附阵列（3）和驱动履带（2）；所述驱动履带（2）设置在底座两侧，与永磁吸附阵列（3）配合实现在转轮曲面上稳定爬行。

3.根据权利要求2所述的一种转轮无损检测机器人，其特征在于：所述多自由度机械臂（4）包括基座、第一臂体、第二臂体和第三臂体，以及依次连接所述基座、第一臂体、第二臂体、第三臂体和检测模块安装平台（5）的五个关节，其中 三个为旋转关节，两个为移动关节；

4.根据权利要求3所述的一种转轮无损检测机器人，其特征在于：所述模块探伤单元包括相控阵超声探头（7）、涡流探头（8）及耦合剂喷淋装置（9）；所述相控阵超声探头（7）由多个压电晶片按规律排列，通过控制各晶片发射超声波的延迟时间，形成整...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬韵，蒋雄，廖超，苏纪成，田仁斌，彭晶晶，钟海伦，
申请(专利权)人：三峡金沙江川云水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：