[发明专利]一种爬壁机器人的钢箱梁巡检方法

说明书

本发明公开了一种爬壁机器人的钢箱梁巡检方法，属于桥梁钢箱梁检测技术领域。该机器人主要由磁轮机构、提升机构、摄像头模块、无损探伤模块。方法包括以下步骤：1）爬壁机器人移动至U肋间的横隔板壁面；2）提升机构辅助机器人从横隔板壁面翻越至顶板壁面；3）机器人进入相邻U肋间的顶板壁面并保持直线行进；4）机械臂带动无损探伤探头移动至贴合顶板壁面；5）探头随机器人在移动过程中检测钢箱梁的焊缝缺陷；6）机器人检测完一个U肋间顶板后，从顶板壁面翻越至横隔板壁面；7）机器人差速转向进入相邻的U肋间横隔板；8）重复上述动作，实现机器人自动巡检钢箱梁。该发明为钢箱梁提供一种简单可行、高效准确的自动巡检方法。

技术领域

本发明涉及桥梁钢箱梁检测技术领域，具体涉及一种爬壁机器人的钢箱梁巡检方法。

背景技术

目前，桥梁钢箱梁的检测主要通过人工定期巡检。然而，人工检测存在检测效率低、劳动强度大、检测准确率低、巡检周期长等弊端。为了解决上述问题，需开发一种钢箱梁自动巡检手段和方法。因此，本发明针对应用于钢箱梁检测的爬壁机器人，设计一种自动巡检方法，以实现爬壁机器人在钢箱梁壁面的自主遍历和检测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种爬壁机器人的钢箱梁巡检方法。

该发明的方案具体内容如下：

一种爬壁机器人的钢箱梁巡检方法，所述爬壁机器人包括磁轮机构、摄像头模块和无损探伤模块，所述的爬壁机器人还包括提升机构，磁轮机构包括前轮和后轮，所述无损探伤模块包括机械臂和安装在机械臂末端的无损探伤探头，机器人在钢箱梁壁面行进时，摄像头模块用于采集钢箱梁的表观信息；所述爬壁机器人的钢箱梁巡检方法，包括以下步骤：

1)爬壁机器人移动至U肋间的横隔板壁面；

2)机器人从横隔板壁面翻越至顶板壁面：提升机构将其前轮抬起脱离横隔板壁面；随后，机器人的前轮和后轮分别在顶板壁面和横隔板壁面继续行进直至整体翻越到顶板壁面；

3)机器人进入相邻U肋间顶板壁面后，控制左右两端的磁轮机构速度大小、方向相同，使机器人在该壁面保持直线行进；

4)机器人在U肋间顶板壁面前进一定距离后，控制机械臂带动无损探伤探头移动至贴合顶板壁面并保持与U肋顶板焊缝恒定距离；

5)无损探伤探头随机器人在移动过程中检测钢箱梁的U肋顶板焊缝缺陷；

6)机器人检测完一个U肋间顶板后，从顶板壁面翻越至横隔板壁面；提升机构将其前轮抬起脱离横隔板壁面；随后，机器人的前轮和后轮分别在横隔板壁面和顶板壁面继续行进直至整体翻越到横隔板壁面；

7)控制机器人左右两端的磁轮一定的速度比，使得机器人差速转向进入相邻的U肋间横隔板壁面；

8)重复上述动作，实现机器人自动巡检钢箱梁。

进一步的，所述的提升机构包括包括舵机、舵盘、U型支架、辅助轮；舵机通过舵机支撑板安装于机器人本体上；所述舵机设有螺纹孔，与舵机支撑板通过螺钉固定连接；舵盘与舵机的转动轴相连；U型支架固定在舵盘上，辅助轮安装于U型支架上；所述提升机构将其磁轮机构抬起的具体方式为辅助轮和U型支架在舵盘的带动下转动，通过辅助轮支撑磁轮机构抬起。

进一步的，所述的提升机构为两个，设置在前轮和后轮之间，两个提升机构分别靠近前轮和后轮，向前移动翻越直角壁面时，靠近前轮的提升机构支撑前轮抬起，向后移动翻越直角壁面时，靠近后轮的提升机构支撑后轮抬起。

进一步的，所述步骤7)中，左右磁轮机构速度比的计算方法为：

机器人左、右轮的速度分别为v_r、v_l；左、右轮间距为w；