[发明专利]桥梁检测用机器人

说明书

本发明公开了一种桥梁检测用机器人，包括机架、行走机构和控制系统；行走机构包括两组行走腿组，每组行走腿组包括三个结构相同的机械腿和可同时驱动组内三机械腿的驱动机构，两组行走腿组的机械腿相互间隔与机架配合设置；机械腿均包括大腿、小腿和真空吸附足部，大腿以在水平面转动的方式设置于机架，小腿以可在竖直平面内转动的方式与所述大腿配合设置，真空吸附足部以可在竖直平面内转动的方式与小腿配合设置；不仅可配合高清相机和裂纹检测仪检测桥梁表面或者内部存在的问题或隐患，以满足桥梁检测的要求，而且可两栖作业，并具备较强的跨越障碍的能力。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种桥梁检测用机器人。

背景技术

工业机器人已广泛应用于包括工业制造、制药、家政清洁、探测检测等在内的各个领域具备了。在桥梁工程领域，大型混凝土结构桥梁的待检测区域存在了水平面和垂直面，部分还因结构需要选用了镂空、阶梯状或桥墩过水等复杂结构，给检测造成了一定的难度和挑战。

机器人的相关应用对解决上述问题提供了一条不错的途径。但是大部分机器人由于结构、吸附机理、控制、攀爬方式以及能源供给的限制呈现出不同的特点，只能应用于单一或者特定的任务中。并且，“速度”和“越障”是爬壁机器人运动过程中相互矛盾的统一体，研究检测过程中如何解决一对矛盾的影响因素来实现机器人综合运动能力的提升成为迫切需要解决的问题。同时，现存桥梁检测机器人多用于水上结构的检测，过水桥的水下部分多采用潜水员携带器械作业，操作繁琐，检测人员的安全不能得到完全的保障。因此，研究一种既可以实现对桥梁的水上部分，又可以针对桥梁水下部分进行检测的机器人，就具有很强的现实意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种桥梁检测用机器人，不仅可配合高清相机和裂纹检测仪检测桥梁表面或者内部存在的问题或隐患，以满足桥梁检测的要求，而且可两栖作业，并具备较强的跨越障碍的能力。

本发明的桥梁检测用机器人，包括机架、行走机构和控制系统；行走机构包括两组行走腿组，每组行走腿组包括三个结构相同的机械腿和可同时驱动组内三机械腿的驱动机构，两组行走腿组的机械腿相互间隔与机架配合设置；

机械腿均包括大腿、小腿和真空吸附足部，大腿以在水平面转动的方式设置于所述机架，小腿以可在竖直平面内转动的方式与所述大腿配合设置，真空吸附足部以可在竖直平面内转动的方式与所述小腿配合设置。

进一步，驱动机构包括主驱动装置、与主驱动装置的动力输出端圆周固定的主动锥齿轮和动力输入端与主动锥齿轮啮合传动并用于驱动机械腿的大腿转动的锥齿轮传动副，锥齿轮传动副与对应行走腿组内的每一机械腿一一对应设置。

进一步，每组行走腿组内有一组锥齿轮传动副上设置有用于与主动锥齿轮离合传动的离合装置。

进一步，两组行走腿组内与组内设置离合装置的锥齿轮传动副相对应传动连接的机械腿相对于机架对称设置。

进一步，锥齿轮传动副包括动力输入锥齿轮、动力传动轴和动力输出锥齿轮，动力输入锥齿轮与主动锥齿轮啮合传动，动力输出锥齿轮与对应大腿的端部上设置的从动锥齿轮相啮合。

进一步，从动锥齿轮由所述大腿的端部上一体成型设置的锥齿圈形成。

进一步，真空吸附足部包括壳体、与壳体连接的吸附盘、以可上下移动的方式设置在吸附盘内并用于吸附盘与吸附界面接触时形成真空的活塞和设置在壳体内并驱动活塞上下移动的活塞驱动组件。

进一步，活塞驱动组件包括驱动凸轮、分度调节机构和下端伸入吸附盘内并与活塞连接的活塞杆，分度调节机构包括分度套、转盘和内芯，分度套上设置有高位槽和低位槽，内芯内套在分度套内并由驱动凸轮驱动上下移动以驱使转盘在分度套的高位槽和低位槽间切换，活塞杆上端抵止于转盘。

进一步，活塞底部还设置有可弹性形变的形变层；活塞与吸附盘内壁间圆周密封配合。