[发明专利]一种用于煤仓内壁缺陷检测的悬索并联机器人及控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种用于煤仓内壁缺陷检测的悬索并联机器人，包括视觉检测动平台、4个伺服机构、4个滑轮机构、4个柔性绳索，所述4个滑轮机构分别固定于煤仓4个拐角处，所述视觉检测动平台与所述4个柔性绳索连接并分别绕设经所述4个滑轮机构与所述4个伺服机构连接。本发明实施例还公开了一种用于煤仓内壁缺陷检测的悬索并联机器人的控制方法。采用本发明，实现了视觉检测云台精确的空间定位以及实时的视觉图像处理，取代了传统人工检测的方式，极大的提高了工作效率，降低了设备检修的维护成本。本发明使运动过程中即便绳索安装板不平，相机依然保持水平作业的特点，为悬索并联机器人运动时末端执行器不平稳提供了新的解决方案。

技术领域

本发明涉及大空间内壁缺陷检测领域和柔索并联机器人领域，尤其涉及一种用于煤仓、电厂烟囱等大空间内壁的裂缝、锈蚀、凹坑、衬板翘起、螺栓缺失等缺陷视觉检测的悬索并联机器人及控制方法。

背景技术

煤仓是燃煤电厂在生产过程中存储煤的容器，煤仓内衬板一般采用不锈钢或超高分子量聚乙烯板，由于不锈钢衬板价格便宜，韧性好，安装制作简单且耐冲击，目前在燃煤电厂中应用得比较广泛。但是不锈钢会因焊接、表面划伤等原因接触到燃煤中的氯和硫而腐蚀，而衬板腐蚀过度会有脱落的危险，还会造成煤仓受损。

因此，煤仓内壁需要定期检测。但是目前现有的煤仓内壁检测手段主要是人工检测，要将煤仓静置约半个月，等粉尘沉降，有毒气体排出后，依赖工人带防爆照明灯进入煤仓内部一点一点地查看。煤仓的体积庞大，检测周期长，检测一次会耽误电厂不少的生产工作。且煤仓内部粉尘严重，还含有CO等有毒气体，对检测工人的安全构成威胁。

专利[ZL201720834837.5]采用无人机的方式进入煤仓内部拍摄图片进行瑕疵检测分析,但此方法有无人机螺旋桨扬尘、内定位难度高、无人机在煤灰粉尘、可燃性气体环境中容易引发爆炸等隐患。且无人机续航时间短，负载能力差，煤仓空间尺寸大，使其较难实际运用于生产实际。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于煤仓内壁缺陷检测的悬索并联机器人及控制方法。可用于煤仓、电厂烟囱等大空间内壁的裂缝等缺陷视觉检测。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于煤仓内壁缺陷检测的悬索并联机器人，包括视觉检测动平台(100)、4个伺服机构(200)、4个滑轮机构(300)、4个柔性绳索(202)，所述4个滑轮机构(300)分别固定于煤仓(400)4个拐角处，所述视觉检测动平台与所述4个柔性绳索连接并分别绕设经所述4个滑轮机构与所述4个伺服机构连接；

所述4个伺服机构(200)均包括绕线滚筒(201)、直线轴承(205)、安装底板(208)、压线机构(210)、编码器(2005)、编码器轮(209)、伺服电机(211)，所述绕线滚筒(201)通过联轴器(212)与伺服电机(211)连接，柔性绳索绕经所述压线机构(210)、编码器轮(209)缠绕在绕线滚筒(201)上，所述编码器(2005)通过编码器轮(209)测出柔性绳索(202)的精确长度变化，通过机器人空间姿态控制方法，确认目标空间位置对应的柔性绳索(202)的长度，实现对视觉检测平台的空间位置控制。

进一步地，所述4个伺服机构(200)还包括同步轮组(203)、丝杆(204)、直线轴承(205)、换向轴承(206)、原点开关(207)；

所述丝杆(204)通过所述同步轮组(203)与所述绕线滚筒(201)同步转动，换向轴承(206)设置于滑动块上，所述滑动块设置于所述丝杆(204)上，且与所述直线轴承(205)固定连接，所述原点开关用于检测所述滑动块的滑动极限位置。

更进一步地，所述视觉检测动平台(100)包括2轴无线光学变焦云台相机(106)、绳索安装板(102)、2轴平衡结构(103，105)、以及配重模块(101)，所述2轴无线光学变焦云台相机安装于所述2轴平衡结构底端，所述配重模块(101)设置于顶端，所述绳索安装板设置于中部。