[发明专利]具有自动探测器归一化的履带车

说明书

一种用于横越表面的机器人车辆(100)包括底盘，所述底盘具有安装在其上的多个车轮(117，118，128)。两个磁性驱动轮(117，118)在横向方向上间隔开并且围绕旋转轴线(154)旋转，同时稳定轮(128)设置在所述两个驱动轮前方或后方。所述驱动轮被配置成被独立地驱动，从而沿所述表面驱动所述车辆和使所述车辆转向。所述车辆还包含传感器探测器组件(130)，所述传感器探测器组件由所述底盘支撑并且被配置成对正被横越的所述表面进行测量。根据显著方面，所述车辆包含探测器归一化机构(170)，所述探测器归一化机构被配置成确定表面曲率并且根据所述表面的所述曲率来调节探测器换能器的定向，从而将探测器保持在优选的检查角度，而与所述表面曲率随车辆移动的变化无关。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.119(e)要求于2018年11月29日提交的名称为“具有可释放履带的栖息UAV”的美国临时申请第62/772,700号以及根据35 U.S.C.120要求于2019年11月20日提交的名称为“具有自动探测器归一化的履带车”的美国临时申请第16/689,797号的权益，在此通过引用将其全文并入。

技术领域

本发明涉及机器人车辆，并且尤其涉及具有磁性驱动轮和用于检查车辆所横越表面的检查探测器的机器人检查车辆。

背景技术

在大多数行业中，对设备进行例行检查至关重要，以确保安全并优化性能。例如，在石油工业和相关领域中，液体和气体及其混合物通过管道运输，并且这些材料也存储在大罐中。

在该行业中众所周知，为了保持管道、储罐等的完整性，可以采用传感器装置检查这种表面。特别地，检查车辆可以用于越过目标物体(例如，管道或罐)的表面并记录关于管壁质量的信息。这些检查车辆中的大多数使用超声或磁传感器执行检查。基于记录的信息，可以检测并记录被检查表面(例如管壁)中的任何裂缝或其他缺陷，以允许采取后续补救措施。

过去，存在用于检查各种结构例如工厂设备、船舶、水下平台、管道和储罐的不同检查车辆设计。如果没有合适的检查工具检查结构，则可以选择建造脚手架，以使人们能够检查这些结构，但成本高昂，并且对检查员的人身安全构成威胁。过去的检查工具缺乏有效地检查此类表面所需的控制、可操纵性和紧凑包装(即尺寸)。

另外，尽管在这种检查车辆中可以使用许多不同的传感器，但是超声传感器的一种优选类型是干耦合探测器(DCP)，其被配置为对表面进行超声检查以测量壁厚并检测腐蚀。干耦合探测器通常以轮子的形式构建，其中轴(车轴)应固定在其中，因为在外胎绕着轴旋转的同时，该轴具有牢固地嵌入其中的换能器组件。因此优选地将探测器的轴保持和定位成使得换能器始终指向表面，这意味着车轮在其滚动和俯仰方向上不倾斜。

正是关于这些和其它考虑因素而呈现了本文所公开的内容。

发明内容

根据本发明的一个方面，公开了一种用于横越表面的磁性机器人履带车。所述车辆包括底盘和安装到底盘的多个车轮，所述车轮在横越表面时支撑底盘。特别地，所述多个车轮包含两个间隔开的磁性驱动轮，所述磁性驱动轮在横向方向上间隔开并且绕旋转轴线旋转。所述驱动轮被配置成被独立地驱动，从而沿所述表面驱动所述车辆和使所述车辆转向。(作为参考，车辆具有纵向轴线，所述纵向轴线在前后方向上垂直于旋转轴线延伸并且穿过两个车轮之间的中点。)还包含稳定轮，所述稳定轮在纵向方向上与两个磁性驱动轮间隔开并且被配置成沿着表面滚动。所述车辆还包含由底盘支撑的传感器探测器组件和联接到至少传感器探测器组件的探测器归一化机构。探测器归一化机构被配置成在车辆的正常运行期间根据表面的曲率将传感器探测器组件的至少探测器换能器保持在相对于表面的规定角度。

可根据本发明的某些实施例的附随描述和附图以及权利要求理解这些和其它方面、特征和优点。

附图说明

图1A是根据一个或多个公开的实施例的磁性机器人履带车的仰视图；