一种基于连续体结构的飞机油箱检查机器人及其控制方法技术

一种基于连续体结构的飞机油箱检查机器人及其控制方法。机器人包括移动平台、升降运动单元、蛇臂运动单元、系统控制单元和电源模块；本发明专利技术机器人是一种仿生机器人，其能在工作人员监控下进入飞机油箱内部进行内漏点确定及腐蚀检查，具有传统离散型机器人所不具有的优良弯曲性能，而且能根据环境障碍物的状况而灵活改变自身形状，并对工作空间狭小的环境和非结构化环境具有独特的适应能力。本机器人能够替代人在油箱中作业，无疑会降低机务人员工作强度、保障人员安全、提高维修效率及降低油箱安全隐患，从而对缩短飞机停场时间、降低经济损失具有重要意义。此外，本机器人上伸入到飞机油箱内的部位几乎无用电设备，因此具有良好的防爆先决条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于民用航空
，特别是涉及。
技术介绍
在民航机务维修中，飞机油箱渗漏及腐蚀一直是一个相当棘手的问题。由于工作环境恶劣，操作空间小，油箱内部结构复杂，而且不同机型油箱结构不尽相同，中央油箱和机翼油箱中均有桁条结构，因此燃油渗漏路径难以分析，内漏点及腐蚀位置很难确定，所以 检修油箱往往需要很长的停场时间，甚至反复几次才能完成。为尽快地完成抢修任务，快速、准确地查找到漏点及腐蚀的位置就显得特别重要。目前，主要通过人工的方式实现漏点及腐蚀位置的确定，在这种情况下，工作人员常要进入飞机油箱进行检查。在飞机燃油箱中作业存在着易燃、易爆、人员中毒和飞机/设备损坏的危险性，因此亟需一种能够代替人进入油箱进行检查的装置。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种能够减轻机务人员工作强度、保障其人身安全的基于连续体结构的飞机油箱检查机器人及其控制方法，为了达到上述目的，本专利技术提供的基于连续体结构的飞机油箱检查机器人包括移动平台、升降运动单元、蛇臂运动单元、系统控制单元和电源模块；所述的移动平台包括底板、两个万向轮和两个固定轮，其中底板水平设置，两个万向轮和两个固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于连续体结构的飞机油箱检查机器人，其特征在于：所述的飞机油箱检查机器人包括移动平台、升降运动单元、蛇臂运动单元、系统控制单元(13)和电源模块(14)；所述的移动平台包括底板(17)、两个万向轮(15)和两个固定轮(16)，其中底板(17)水平设置，两个万向轮(15)和两个固定轮(16)分别设置在底板(17)的底面前后端两侧；所述的升降运动单元包括底座(12)、直线模组(11)、滑块(9)、伺服电机(6)和联轴器(7)，其中底座(12)将直线模组(11)固定在底板(17)的表面中部；滑块(9)以能够上下滑动的方式安装在直线模组(11)上，同时与蛇臂运动单元下端固连；伺服电机(6)通过联轴...

【技术特征摘要】
1.一种基于连续体结构的飞机油箱检查机器人，其特征在于所述的飞机油箱检查机器人包括移动平台、升降运动单元、蛇臂运动単元、系统控制単元(13)和电源模块(14)； 所述的移动平台包括底板(17)、两个万向轮(15)和两个固定轮(16)，其中底板(17)水平设置，两个万向轮(15)和两个固定轮(16)分别设置在底板(17)的底面前后端两侧；所述的升降运动单元包括底座(12)、直线模组(11)、滑块(9)、伺服电机(6)和联轴器⑵，其中底座(12)将直线模组(11)固定在底板(17)的表面中部；滑块(9)以能够上下滑动的方式安装在直线模组(11)上，同时与蛇臂运动単元下端固连；伺服电机(6)通过联轴器(7)与直线模组(11)上的丝杠上端相连； 所述的蛇臂运动単元包括蛇臂体(4)、蛇臂驱动机构(10)和图像感知模块；其中蛇臂驱动机构(10)安装在滑块(9)上，主要包括多个电机底板(36)、多台蛇臂驱动电机(34)、多个带基座轴承(28)、多个卷线轴(31)和蛇臂支架(29);其中多个电机底板(36)分多层沿上下方向相隔距离水平设置；每个电机底板(36)的表面两侧并排分别安装有一台蛇臂驱动电机(34)，另一端相应安装有两个带基座轴承(28);每台蛇臂驱动电机(34)的输出轴通过一个联轴器(32)与ー个卷线轴(31)的一端相连，卷线轴(31)的另一端连接在ー个带基座轴承(28)上；蛇臂支架(29)设置在位于最上层的电机底板(36)表面上两个卷线轴(31)之间的部位，其两侧面上分別安装有多个换向轮(30)，表面形成有多个用于贯穿蛇臂体(4)上驱动绳(25)的开孔；蛇臂体(4)的下端固定在蛇臂支架(29)上，其由至少五个关节(20)构成，每个关节(20)包括首端圆盘(21)、末端圆盘(19)、多个支撑圆盘(24)、柔性支撑杆(26)和四根驱动绳(25);其中首端圆盘(21)、多个支撑圆盘(24)和末端圆盘(19)的中部从下至上相隔距离套装在柔性支撑杆(26)上，每个首端圆盘(21)、支撑圆盘(24)和末端圆盘(19)的圆周上形成有多个过孔，上ー关节(20)的首端圆盘(21)与下ー关节(20)的末端圆盘(19)通过关节连接件(22)相互连接在一起；四根驱动绳(25)分别贯穿设置在首端圆盘(21)、支撑圆盘(24)和末端圆盘(19)上相距90度方位的一个过孔内，下端从蛇臂支架(29)上的一个开孔穿过并通过ー个换向轮(30)以正绕线和反绕线交错的方式卷绕在一个相应的卷线轴(31)上，上端固定在该关节(20)的末端圆盘(19)上；图像感知模块包括摄像机(I)及照明灯(2)，两者固定于蛇臂体(4)的上端； 所述的系统控制单元(13)安装在底板(17)的表面，包括主控计算机(40)、电机控制板(41)、数据传输模块(42)及照明控制模块(43);其中主控计算机(40)同时与电机控制板(41)、数据传输模块(42)、照明控制模块(43)及监控站计算机相连，用于将接收到的监控站操作人员在监控站计算机上下达的运动控制指令分解为各个关节(20)的控制量，再向电机控制板(41)发送控制指令，从而使得各关节(20)能够旋转弯曲或使得直线模组(11)进行直线运动；主控计...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛国臣，高庆吉，王续乔，王磊，王维娟，王力，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：