[发明专利]一种隧道检测机器人及隧道检测方法

说明书

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道检测机器人及隧道检测方法，检测机器人包括机架体和设置在机架体上的机轮和旋翼；机轮设置在机架体四角，并通过连接件与机架体连接，机架体内均匀布置有多个用于设置旋翼的旋翼腔，机架体中心设置有控制箱，控制箱用于设置主控制器和探地雷达；连接件上设置有用于测量机轮与接触壁面之间压力的压力传感器，压力传感器的信号输出端与主控制器连接，主控制器用于在检测机器人爬行时根据压力传感器的测量值控制旋翼的转速，探地雷达用于在检测机器人爬行时测量隧道衬彻数据。本发明通过测量机轮与隧道壁之间的压力，根据压力精确调节检测机器人旋翼转速，大大了提高机器人的能耗效率，节省电力，提高续航时间。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道检测用机器人及隧道检测方法。

背景技术

在隧道建设完成后，需要对隧道进行衬砌质量检测，常规情况下，工作人员需手持检测雷达通过专项检测车、脚手架等设备才能检测获得衬砌及衬砌后面的病害信息。该方法存在诸多问题，如前期设备投入成本大、需要工作人员数量多、效率偏低、人为干扰因素大等，因此属于行业的技术痛点。

因此，需要提供一种新的隧道检测设备和检测方法，以提高隧道检测的质量和效率。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种隧道检测机器人及隧道检测方法，通过检测机器人进行隧道质量检测，以提高检测的质量和效率

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种隧道检测机器人，包括机架体和设置在机架体上的机轮和旋翼；

所述机轮设置在机架体四角，并通过连接件与所述机架体连接，机架体内均匀布置有多个用于设置旋翼的旋翼腔，所述机架体中心设置有控制箱，所述控制箱用于设置主控制器和探地雷达；

所述连接件上设置有用于测量机轮与接触壁面之间压力的压力传感器，所述压力传感器的信号输出端与所述主控制器连接，所述主控制器用于在检测机器人爬行时根据压力传感器的测量值控制旋翼的转速，所述探地雷达用于在检测机器人爬行时测量隧道衬彻数据。

所述主控制器还用于在机轮与接触壁面之间压力的满足条件时，控制机轮转动，使检测机器人进入沿壁爬行模式。

所述机架体包括上机架板、下机架板以及多个连接柱，所述连接柱用于连接上机架板和下机架板；

所述连接件包括上支臂、上连接部、下支臂和下连接部，所述上支臂与上机架板固定连接，下支臂与下机架板固定连接，上连接部通过转轴与上支臂转动连接，机轮转动设置在所述上连接部和下连接部上，压力传感器设置在所述下连接部与下支臂之间。

所述控制箱还用于设置电机驱动模块、磁力计、探地雷达、遥控器接收模块、FLASH存储模块、PMU电源管理模块和IMU惯性测量模块，所述主控制器还用于控制探地雷达测量隧道衬彻数据，并将数据发送至FLASH存储模块存储，所述电机驱动模块用于驱动旋翼和机轮转动。

所述机轮包括两个驱动轮和两个转向轮，其中驱动轮设置在机架体后部两侧，转向轮设置在机架体前方两侧；

所述转向轮与连接件之间还设置有转向舵机和摇臂，所述舵机固定设置在上连接部和下连接部上，所述摇臂一端通过连接轴转动设置与上连接部和下连接部上，另一端通过转动轴承与转向轮连接，所述摇臂的连接杆与转向舵机的动力输出轴通过连杆连接；

所述驱动轮与连接件之间还设置有驱动电机和轴承座，所述轴承座和驱动电机固定设置在上连接部和下连接部之间，所述驱动电机用于驱动驱动轮转动；所述轴承座内的轴承用于设置驱动电机的输出轴。

所述机架体上设置有四个旋翼腔，旋翼腔与机轮在机架体上交叉布置；