[发明专利]箍式钢管混凝土柱自动检测机器人系统及使用方法

权利要求书

1.一种箍式钢管混凝土柱自动检测机器人系统，该系统包括供电装置、运动装置、敲击装置、数据监测装置、传感器装置和控制装置；其特征在于，

供电装置：给整个系统供电；

运动装置：实现该系统在钢管混凝土柱上下自由移动和数字敲击锤环绕钢管混凝土柱圆周运动；

敲击装置：对钢管混凝土柱在指定时间间隔进行指定力度的敲击，及时采集振动信号和声波信号；

数据监测装置：用于及时对敲击振动、声波数据进行记录、存储和监测；

传感器装置：用于运动装置中压应力监测防止机器人掉落，同时能够接收红外遥控信号实现动态的距离监测；

控制装置：通过遥控器控制各个装置的动作。

2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述运动装置包括第一运动模组和第二运动模组，第一运动模组实现系统沿钢管混凝土柱上下自由行走，第二运动模组实现系统沿钢管混凝土柱圆周运动；所述第一运动模组包括主动式行进贴片、多个被动式行进贴片和钢索；主动式行进贴片和多个被动式行进贴片通过钢索能围绕钢管混凝土柱一周布置，主动式行进贴片具有主动行走的能力，充当整个第一运动模组的动力中枢；被动式行进贴片不具备主动行走的能力，仅依靠与主动式行进贴片之间的连接和钢索的套箍来保证与主动式行进贴片同步行进，主动式行进贴片和被动式行进贴片内部均设置有供钢索通过的孔道，方便后续钢索的串连，同时用来限定钢索的位置。

3.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于，所述主动式行进贴片和被动式行进贴片整体形状结构相同，采用圆弧形片状设计，贴片的上下端面具有供第二运动模组沿周向运动的轨道；主动式行进贴片数量为一个，被动式行进贴片的数量为m个；两个贴片之间的距离小于一个贴片的长度，第二运动模组呈圆弧形，能够套在贴片的表面，第二运动模组在所有贴片形成的上下轨道内沿周向移动，第二运动模组套在贴片上后，与贴片的外侧面之间能够形成空腔，在该空腔内能够容纳主动式行进贴片外表面安装的相关器件，且该空腔与外界相通不会阻挡主动式行进贴片上的第一红外接收器接收控制装置的红外信号。

4.根据权利要求3所述的机器人系统，其特征在于，第二运动模组包括弧形面板，弧形面板上安装有第二单片机和第二红外接收器、周向电动机，敲击装置转动安装在弧形面板外表面上；弧形面板的上下端均设置有倒L型结构，在其中一个倒L型结构的竖直面内侧安装周向电动机，周向电动机的输出轴连接一个小轮子，沿倒L型结构的周向还安装有多个从动小轮子，第二运动模组上的多个小轮子能相应的悬挂在贴片上下端的L型轨道上，另一个倒L型结构的竖直面内侧不安装周向电动机，没设置周向电机的倒L型结构上也安装有多个小轮子，跟随另一个倒L型结构运动，以此来保证第二运动模组能顺利沿钢管混凝土柱圆周运动；第二单片机通过第二红外接收器与控制装置中的红外遥控器通信；第二单片机与周向电动机电连接，周向电动机直接驱动第二运动模组的小轮子；

所述轨道的纵截面为L型，通过贴片上下端的L型轨道和第二运动模组的倒L型扣合来形成小轮子的环向运动轨道，小轮子的底部与贴片顶部的L型轨道接触支撑，贴片顶部的L型轨道的上端面及侧面均不与第二运动模组的倒L型内侧面不接触，避免发生摩擦，且L型轨道的水平宽度能够容纳小轮子在其上来回滚动，L型轨道上设置有轨道槽，能够避免小轮子出现晃动，二者相互配合能够使第二运动模组悬挂在贴片表面。

5.根据权利要求3所述的机器人系统，其特征在于，在主动式行进贴片靠近钢管混凝土柱的一面上对称安装有多个大轮子，采用竖直放置的形式，大轮子采用橡胶材质，第一红外接收器位于主动式行进贴片上的外表面，在其它部件操作时不会发生遮挡；在主动式行进贴片内的上部和下部分别设置有平行的两个供钢索通过的孔道，在孔道的内壁上安装有压力传感器，用于对钢索的环向压应力的监测，孔道端部在主动式行进贴片侧面相应位置上设置限位孔；主动式行进贴片中含有三个电动机，包括两个钢索收紧电动机和一个驱动轮电动机，两个钢索收紧电动机安装在主动式行进贴片的外侧，分别安装在上下限位孔附近，两个钢索收紧电动机的输出轴分别与相应的收紧钢轮直接相连，用于带动收紧钢轮转动从而完成收紧/放松钢索的动作；驱动轮电动机安装在主动式行进贴片的内侧，用于驱动大轮子实现同轴转动。