[发明专利]用于桥梁拉索外观和索力检测的轻型高强智能检测机器人

说明书

本发明公开了一种用于桥梁拉索外观和索力检测的轻型高强智能检测机器人，包括主框架、爬行机构、摄像头、端部感应传感器、索力传感器机构；设置索力传感器机构，可以精确的控制索力传感器和拉索紧密贴合，实现对桥梁拉索索力精准采集。爬索机器人设备和控制系统间采用无线通信，实现远程控制，通过摄像头拍摄桥梁拉索外观病害，通过距离编码器采集爬索机器人距离，距离在图像中及时更新，实现病害缺陷直观展现，也便于检测结束后，检测人员通过视频影像资料，对病害外观论证及时修复处理。基于爬索机器人设备具有检测效率高、检测参数多、可靠性强、能耗低、使用和维护成本低等特点，可适应国内各种斜拉桥、缆索桥、拱桥索杆外观及索力检测。

技术领域

本发明涉及桥梁拉索检测技术领域，更具体地说是一种用于桥梁拉索外观和索力检测的轻型高强智能检测机器人。

背景技术

随着世界桥梁工程技术的快速发展，桥梁跨度也不断增大，也由此增大桥梁索力检测难度大要求高，拉索表面保护层的破损病害检测距离增大。研发爬索机器人主要任务是携带检测设备沿垂直拉索、斜拉索，在拉索光直、凹、凸坑不平拉索表面爬升，完成拉索外观和拉索索力检测工作。桥梁拉索是拉索桥中最重要的构件，直接承担着桥梁荷载，并控制着整个桥面系的内力分布和线型。通常拉索在锚固区的高度应力集中、腐蚀、疲劳及风雨作用下容易引起振动，导致拉索桥索力的改变，索力是拉索桥健康状态评估的重要指标。因此，对拉索桥的拉索进行索力检测和状态评估至关重要。

现有的索力检测中主要由以下不足：

1. 索力传感器检测索力时，需要和拉索紧贴才能实现精确测量，贴的越紧越准确，常规桥梁索力检测是在索杆上绑定传感器，由于不同试验人员对传感器的绑定松弛不一，也会造成传感器采集数据时存在偏差。而一些检测机器人的索力传感器都是和机器人的框架固定的，但是不同桥梁的拉索直径不同，导致索力传感器与拉索距离不一，甚至距离较远，难以实现对索力的精准测量；且为了爬行，索力传感器和拉索并无法紧贴，因为贴紧了爬行阻力大，且会损坏索力传感器。

2. 常规桥梁索力测试点较高，检测人员通过收缩楼梯很难达到索力测试点，达不到测试高度，常规的索力试验检测数据会有误差。索力测试点较高。常规中试验人员攀爬太高，人员实验中存在较大安全隐患。

3.现有爬索机器人无智能避障功能，传统方案通过视频画面或是人远距离观察障碍物；当机器人遇障碍物或爬索机器人运行到拉索顶端时，人员判断易存在误判，或是判断滞后，无法及时准确的观察爬索机器人前方障碍，机器人遇障碍物还继续运行，可能会造成爬索机器人与障碍物相撞或机器人卡轮导致设备掉落隐患。

4.现有爬索机器人如在高空拉索检测中遇故障、设备运行报警、电路突然断电、元器件故障等；爬索机器人在此时机械动力将会突然中断，会导致爬索机器人在高空快速下坠，将会造成机器人设备的损坏，设备快速下坠也会对桥梁拉索PE护套的破坏，如有不慎还会对现场人员构成安全隐患。

5. 现有大部分爬索机器人机构关节多、体积大、笨重、负载能力差等，易受到条件制约。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种用于桥梁拉索外观和索力检测的轻型高强智能检测机器人。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于桥梁拉索外观和索力检测的轻型高强智能检测机器人，包括主框架、爬行机构、摄像头、端部感应传感器、索力传感器机构；

所述爬行机构，包括主动轮、从动轮、驱动装置，所述驱动装置与主动轮传动连接，所述主动轮、从动轮均与主框架内设置的轮座转动连接；

所述主框架前端安装有多个摄像头和端部感应传感器；