[发明专利]一种无人机伸缩悬臂测量装置

说明书

本发明涉及无人机机械臂技术领域，公开了一种无人机伸缩悬臂测量装置，应用于无人机中，所述装置包括衔接座、伸缩悬臂机构、支撑机构、转接座和检测装置；衔接座固定连接于无人机；伸缩悬臂机构铰接于衔接座；转接座铰接于伸缩悬臂机构；支撑机构固定连接于转接座，支撑机构用于随着伸缩悬臂机构和转接座进行摆动；检测装置固定连接于支撑机构；伸缩悬臂机构用于带动支撑机构进行伸展或回缩。提高了无人机在锅炉内部检修飞行中测厚探头与壁面接触的适应性，通过扭力弹簧、拉伸弹簧和连杆等组成的伸缩结构实现测厚过程中连杆的柔性伸缩过程，解决因接触壁面测厚中对飞行器的位置和姿态控制精度要求过高的问题。

技术领域

本发明涉及无人机机械臂技术领域，特别是涉及一种无人机伸缩悬臂测量装置。

背景技术

随着社会经济的日益发展和用户用电要求的不断提高，电力行业正面临日益严峻的挑战。火力发电是我国主要的发电方式，电站锅炉作为火力电站的三大主机设备之一，其安全性也越来越受到关注和重视。电站锅炉在长期的使用过程中，受焊接缺陷、疲劳与腐蚀效应、材料老化等因素影响，不可避免地会产生损伤累积、抗力衰退，进而出现裂纹、锈蚀、磨损、变形、连接部位损坏以及其他形式的结构缺陷，进而导致结构脆性断裂或者疲劳断裂，引发灾难性安全事故。因此，对电站结构缺陷进行检测和定位，可以有效预防并控制安全事故的发生，减少人员和设备财产的损失，对保障设备的安全运行具有重要的意义。

目前，电站锅炉检修任务中针对锅炉水冷壁管高温腐蚀和磨损等因素造成的壁管减薄等情况的检查工作主要依靠人工完成，工人不仅需要完成脚手架和升降平台的搭设和拆卸，还需要通过采用手摸、眼看、手持测量仪器等手段完成对锅炉内壁管道的腐蚀和磨损情况进行检测和判断，在此过程中存在工作强度大、工作效率低、费用高、事故率高、误判率高等诸多缺点。且采用无人机测量管壁厚度时，对无人机测量位置、角度等因数要求较高，测量不准确，误差大。

因此，如何降低因接触壁面测厚中对飞行器的位置和姿态控制精度要求，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的一些实施例中，提供了一种无人机伸缩悬臂测量装置，此装置用于锅炉内换热管道非平整条件下进行壁厚检测，用以解决现有无人机锅炉壁面厚度检测技术中存在的因不能柔性伸缩地自适应接触力导致的对飞行器的位置和姿态控制精度要求过高的技术问题。

本申请的一些实施例中，改进了无人机悬臂的转动结构，伸缩悬臂机构通过衔接座连接无人机，伸缩悬臂机构包括第一连杆组件、第二连杆组件和弹性组件，第一连杆组件一端铰接于所述衔接座，另一端铰接于所述转接座；第二连杆组件两端铰接于所述转接座；弹性组件一端固定连接于所述第一连杆组件，另一端滑动连接于所述第二连杆组件，所述弹性组件用于使所述第二连杆组件伸缩。通过扭力弹簧、拉伸弹簧和多个连杆组成的伸缩结构实现测厚过程中机械臂的柔性伸缩过程，解决因接触壁面测厚中对飞行器的位置和姿态控制精度要求过高的问题。

本申请的一些实施例中，改进了无人机与管壁的接触结构，支撑机构连接伸缩悬臂机构，所述支撑机构包括第五连接杆、安装座和永磁滚动珠，第五连接杆一端固定连接于所述第二转接座；安装座固定连接于所述第五连接杆的另一端；永磁滚动珠设置于所述安装座两侧，所述永磁滚动珠用于带动所述安装座在管壁上滑动，从而使所述安装座与所述检测装置之间存在间隙。通过前端的永磁滚动珠结构使笔式电磁超声探头与测量壁面保持一定的间隙距离，可有效避免直接磁吸附，使吸附力控制在一定合理的范围内，使得支撑机构前置的电磁超声探头可随无人机的拖动在被测管壁上移动，完成测厚数据采集。

本申请一些实施例中，本发明提供了一种无人机伸缩悬臂测量装置，应用于无人机中，该装置包括：

衔接座，固定连接于所述无人机；

伸缩悬臂机构，铰接于所述衔接座；

转接座，铰接于所述伸缩悬臂机构；

支撑机构，固定连接于所述转接座，所述支撑机构用于随着所述伸缩悬臂机构和转接座进行摆动；