[实用新型]一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人

权利要求书

1.一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，其特征在于它包括带车架的车体、驱动装置、吸附装置、电气部件和无损探伤模块；其中，所述驱动装置设置于车架两侧；所述吸附装置固连于车架下方；所述电气部件嵌入于车体中，用于控制探伤部件、驱动装置动作，包括探伤控制器、运动控制器及电机驱动器；所述车体内部有爬壁机器人控制单元。

2.根据权利要求1所述一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，其特征在于所述驱动装置为四驱动力系统，是由两组共4个驱动轮构成，每组驱动轮分别由两个步进电机控制，共有四个步进电机，即电机I、电机II、电机III和电机IV，分别控制4个驱动轮，即驱动轮I、驱动轮II、驱动轮III和驱动轮IV；所述步进电机I、步进电机II通过金属架I、金属架II固定于车体上方偏外侧，所述步进电机III、步进电机IV通过金属架III、金属架IV固定于车体下方偏外侧；所述金属架I、金属架II、金属架III和金属架IV均通过螺钉与车体1相连；运动过程中步进电机I和步进电机III转速保持一致，步进电机II和步进电机IV转速保持一致，从而实现爬壁机器人的前进与转向，所述四个步进电机采用差分运动控制的方式对爬壁机器人的运动进行控制，四轮驱动的优势在于保证了爬壁机器人一定的越障能力。

3.根据权利要求1所述一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，其特征在于所述吸附装置固定连接于车体的下方，是永磁体吸附结构，与爬行壁面间隙距离大于5mm；所述吸附装置产生的磁场通过与罐体内壁产生磁力线回路进而提供稳定的吸附力。

4.根据权利要求3所述一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，其特征在于所述永磁体为四块铷铁硼磁铁结构，即铷铁硼磁铁I、铷铁硼磁铁II、铷铁硼磁铁III和铷铁硼磁铁IV；所述铷铁硼磁铁I、铷铁硼磁铁II、铷铁硼磁铁III和铷铁硼磁铁IV按照N极和S极相互交错的方式排布，且相邻两个铷铁硼磁铁之间带间隙排布，使其形成闭合的磁场；所述铷铁硼磁铁与爬行壁面间隙距离大于5mm。

5.根据权利要求1所述一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，其特征在于所述无损探伤模块设置于车架后方，是由探头、固定架、连接架、主支架和探头支架构成；所述固定架安装在车体的后方；所述连接架通过转轴铰接在固定架下方；所述主支架固定在连接架的端部，所述主支架上对称设有两探头支架；所述探头支架带自由端；所述自由端上设有探头安装架；所述探头安装在探头安装架上。

6.根据权利要求5所述一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，其特征在于所述探头是2个超声波探伤直探头，即探头I和探头II，所述探头I和探头II均安装在探头安装架上。

7.根据权利要求5所述一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，其特征在于所述固定架上设有摄像头，摄像头设置在两探头之间的上方。

8.根据权利要求1所述一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，其特征在于所述爬壁机器人控制单元是由上位机模块、下位机模块、电机模块、驱动模块、电源模块、陀螺仪模块、探伤检测模块构成；所述上位机与下位机呈双相连接；所述上位机模块的输入端采集探伤模块的输出信号；所述下位机模块的输入端采集陀螺仪模块的输出信号；所述上位机模块、下位机模块、探伤检测模块以及驱动模块均由电源模块供电；所述驱动模块的输入端与下位机模块的输出端连接，其输出端连接电机模块。

9.根据权利要求8所述一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，其特征在于所述电机模块是车轮编码器；所述陀螺仪模块是MPU9250；所述下位机模块是STM32系列开发板；所述探伤检测模块是2.5P10超声波直探头；所述探伤检测模块的输出端连接外部显示设备。

10.根据权利要求8所述一种用于球形储罐探伤检测的爬壁机器人，其特征在于所述上位机模块的内部核心为ARM Cortex-A72结构。