CN109733504A - 轮腿式无人飞行检测机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮腿式无人飞行检测机器人，用于解决现有技术中现有的检测设施检测方法费时耗力成本高，对桥检人员造成安全隐患的技术问题。本发明提供的一种轮腿式无人飞行检测机器人，包括车身本体、螺旋桨装置以及轮腿式驱动装置，轮腿式驱动装置包括:车身固定臂，一侧安装在车身本体上，另一侧为悬浮侧；第一带轮，转动安装在车身固定臂上且邻近车身本体；第二带轮，转动安装在车身固定臂的悬浮侧上；行走皮带，绕置在所述第一带轮与所述第二带轮之间。该方案相对于现有技术，可适应多种情况，且行走更平稳。检测方法省时省力节约成本，对桥检人员的人身安全得到保护。

Description

轮腿式无人飞行检测机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别是涉及一种轮腿式无人飞行检测机器人。

背景技术

目前，我国公路桥梁数量已超过80万座，高铁桥梁累积长度超过1万公里。我国公路路网中步入维修期的在役桥梁日渐增多,有超过10万座桥梁为危桥，严重威胁着桥梁的正常运营、人民生命和财产安全。因此，为提高桥梁管理水平，必须重视桥梁检测。

国内外桥梁事故不断，桥梁安全日益受到全社会的高度重视。桥梁在外界物理化学因素的作用下，常常会出现机构变化引起的诸多病害，传统桥梁病害检测主要是人工裸眼检测或者使用桥梁检测车。这些检测方法费时耗力成本高，对桥检人员造成安全隐患。

发明内容

本发明提供的一种轮腿式无人飞行检测机器人，用于解决现有技术中检测方法费时耗力成本高，对桥检人员造成安全隐患的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种轮腿式无人飞行检测机器人，包括：

包括：

车身本体，所述车身本体包括左车身本体与右车身本体，所述左车身本体与右车身本体之间铰接；

螺旋桨装置，安装在车身本体上；

轮腿式驱动装置，包括:

车身固定臂，一侧安装在车身本体上，另一侧为悬浮侧；

第一带轮，转动安装在车身固定臂上且邻近车身本体；

第二带轮，转动安装在车身固定臂的悬浮侧上；

行走皮带，绕置在所述第一带轮与所述第二带轮之间；

所述轮腿式驱动装置设有四个，其中两个轮腿式驱动装置设置在左车身本体的两侧，另外两个轮腿式驱动装置设置在右车身本体的两侧，所述轮腿式驱动装置两两相背延伸且同一个车身指向相同分布或朝不同方向发散延伸分布。

进一步的，所述行走皮带的至少一部分处在车身本体水平投影区域的外部，所述第二带轮处在车身本体水平投影区域的外部。

进一步的，所述左车身本体与右车身本体之间设有铰接装置，所述左车身本体与右车身本体之间通过铰接装置转动连接，所述铰接装置包括角度旋转支撑柱，所述角度旋转支撑柱的两端均与左车身本体连接，且角度旋转支撑柱穿设过右车身本体，所述左车身本体与右车身本体均通过角度旋转支撑柱绕水平轴线转动。

进一步的，所述左车身本体与右车身本体均设置有两个空腔，所述空腔内均安装有螺旋桨装置，所述螺旋桨装置包括电机固定座、螺旋桨以及螺旋电机，所述电机固定座安装在空腔的侧壁上，所述螺旋电机安装在电机固定座上，且螺旋电机用于驱动螺旋桨。

进一步的，所述第二带轮底部的水平高度高于第一带轮底部的水平高度。

进一步的，所述第一带轮与第二带轮上均安装有安装轴，所述安装轴与车身本体转动连接并与水平轴线共轴。

进一步的，所述行走皮带的外表面上均匀设有若干个防滑齿。

与现有技术相比，本发明提供的一种轮腿式无人飞行检测机器人，具有如下优点：

轮腿式无人飞行检测机器人利用设有的轮腿式驱动装置和螺旋桨装置，此机构旋转速度快，可以快速旋转飞行，利用螺旋桨装置，贴上墙壁或桥梁，稳步行走，滞空不落地，不断检测墙壁或桥梁的品质结构问题，检测快速，省力以及成本低，对桥检人员的人身安全得到有效的保护。

附图说明

以下附图仅用于使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，并非是对本发明的限制，本领域技术人员可以根据本发明的技术方案获得其它附图。

图1是一种轮腿式无人飞行检测机器人的立体图；

图2是一种轮腿式无人飞行检测机器人的俯视图；

图3是一种轮腿式无人飞行检测机器人的侧视图一；

图4是一种轮腿式无人飞行检测机器人的侧视图二。

标号说明：

1、行走皮带；2、第二带轮；3、螺旋桨；4、螺旋桨支撑柱；5、左车身本体；6、角度旋转支撑柱；7、第二带轮螺柱；8、电机固定座；9、第一带轮螺柱；10、第一车侧身检测器；11、第一带轮；12、第二车侧身检测器；13、螺旋电机；14、右车身本体；15、检测摄像头；16、前车身检测摄像头；17、车身固定臂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了更好地描述和说明本申请的实施例，可参考一幅或多幅附图，但用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对本申请的发明创造、目前所描述的实施例或优选方式中任何一者的范围的限制。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、图2、图3、图4，作为本发明的实施例，一种轮腿式无人飞行检测机器人，包括：

车身本体；

螺旋桨装置，安装在车身本体上；

轮腿式驱动装置，包括:

车身固定臂17，一侧安装在车身本体上，另一侧为悬浮侧；

第一带轮11，转动安装在车身固定臂17上且邻近车身本体；

第二带轮2，转动安装在车身固定臂17的悬浮侧上；

行走皮带1，绕置在所述第一带轮11与所述第二带轮2之间。

螺旋桨装置的作用下，贴上墙壁或桥梁，稳步行走，滞空不落地，不断检测墙壁或桥梁的品质结构问题。

在行走的过程中，第一带轮11与第二带轮2通过行走皮带1联动，第一带轮11和第二带轮2循环运动，带动行走皮带1朝一个方向运动，当第二带轮2遇到较高障碍物或弧度桥梁时，第二带轮2停止向前运动，在车身本体继续运动的时候，连接第二带轮2和第一带轮11的车身固定臂17与障碍物成角度，整个装置成功跨越障碍物和桥梁继续向前，带动车身本体运动，检测到被检测物体的各角落。

第一带轮11与第二带轮2的外表面上周向均匀设有若干凹槽，行走皮带1的内表面上设有与凹槽啮合的若干凸块，在装配的时候，通过凸块与凹槽相对应，能够方便的将行走皮带1安装在第一带轮11与第二带轮2上，能够防止行走皮带1与第一带轮11、第二带轮2之间打滑。

有优异的越障灵活性和环境适应能力,从而大大提高了检测的效率，同时检测快速，省力以及成本低，对桥检人员的人身安全得到有效的保护。

另一实施方式中，如图1、图2、图3、图4，所述车身本体包括左车身本体5与右车身本体14，所述左车身本体5与右车身本体14之间铰接。

车身遇到有弧度或角度的墙壁桥梁，随着外界环境变化角度的时候，左车身本体5与右车身本体14之间的角度会发生变化，从而能够轻松的翻越过有弧度或角度的墙壁桥梁，能够实时检测被测物体并传回地面工作站。

左车身本体5与右车身本体14呈矩形设置，两者之间铰接组合成车身本体。

另一实施方式中，如图1、图2、图3、图4，所述轮腿式驱动装置设有四个，其中两个轮腿式驱动装置设置在左车身本体5的两侧，另外两个轮腿式驱动装置设置在右车身本体14的两侧。

轮腿式驱动装置优选为四个，其中两个轮腿式驱动装置设置在左车身本体5的两侧，另外两个轮腿式驱动装置设置在右车身本体14的两侧，能够使得车身本体在运动的时候更加稳定。

另一实施方式中，如图1、图2、图3、图4，所述轮腿式驱动装置同一个车身本体指向相同且两两相背延伸分布，或朝不同方向发散延伸分布。

轮腿式驱动装置的布置可以为：

同一个车身本体指向相同且两两相背延伸分布；

朝不同方向发散延伸分布。

另一实施方式中，如图1、图2、图3、图4，所述行走皮带1的至少一部分处在车身本体水平投影区域的外部，所述第二带轮2处在车身本体水平投影区域的外部。

第二带轮2处在车身本体水平投影区域的外部，能够使得车身本体遇到较高障碍物或弧度桥梁时，第二带轮2会首先接触较高障碍物或弧度桥梁，这个时候第二带轮2停止向前运动，在车身本体继续运动的时候，连接第二带轮2和第一带轮11的车身固定臂17与障碍物成角度，整个装置成功跨越障碍物和桥梁继续向前，带动车身本体运动，检测到被检测物体的各角落。

另一实施方式中，如图1、图2、图3、图4，所述左车身本体5与右车身本体14之间设有铰接装置，所述左车身本体5与右车身本体14之间通过铰接装置转动连接，所述铰接装置包括角度旋转支撑柱6，所述角度旋转支撑柱6的两端均与左车身本体5连接，且角度旋转支撑柱6穿设过右车身本体14，所述左车身本体5与右车身本体14均通过角度旋转支撑柱6绕水平轴线转动。

车身遇到有弧度或角度的墙壁桥梁，随着外界环境变化角度的时候，左车身本体5与右车身本体14之间通过角度旋转支撑柱6转动，左车身本体5与右车身本体14之间角度会发生变化，从而能够轻松的翻越过有弧度或角度的墙壁桥梁，能够实时检测被测物体并传回地面工作站。

左车身本体5上固定安装有两块用于固定角度旋转支撑柱6两端的固定板，右车身本体14固定安装有两块安装板，安装板上有与角度旋转支撑柱6配合的转动槽，左车身本体5与右车身本体14能够相对两个维度的转动。

车身本体在正常的情况下为水平放置。

另一实施方式中，如图1、图2、图3、图4，所述左车身本体5与右车身本体14均设置有两个空腔，所述空腔内均安装有螺旋桨装置，所述螺旋桨装置包括电机固定座8、螺旋桨3以及螺旋电机13，所述电机固定座8安装在空腔的侧壁上，所述螺旋电机13安装在电机固定座8上，且螺旋电机13用于驱动螺旋桨3。

电机固定座8安装在空腔的侧壁上，螺旋电机13安装在电机固定座8上，且螺旋电机13用于驱动螺旋桨3。

其中空腔呈圆筒形，电机固定座8呈条形，沿空腔的径向安装，在空腔内占有少量的空间，螺旋电机13安装在电机固定座8的中部。

螺旋电机13与螺旋桨3之间安装有螺旋桨支撑柱4，螺旋桨支撑柱4的两端分别与螺旋电机13、螺旋桨3连接。

另一实施方式中，如图1、图2、图3、图4，所述第二带轮2底部的水平高度高于第一带轮11底部的水平高度。

当第二带轮2遇到较高障碍物或弧度桥梁时，由于第二带轮2底部的水平高度高于第一带轮11底部的水平高度，连接第二带轮2和第一带轮11的车身固定臂17与障碍物成角度，整个装置快速跨越障碍物和桥梁继续向前。

另一实施方式中，如图1、图2、图3、图4，所述第一带轮11与第二带轮2上均安装有安装轴，所述安装轴与车身本体转动连接并与水平轴线共轴。

其中第一带轮11与车身本体之间连接的安装轴为第一带轮螺柱9，通过第一带轮螺柱9，能够起到将第一带轮11转动安装在车身本体上。

第二带轮2与车身本体之间连接的安装轴为第二带轮螺柱7，通过第二带轮螺柱7，能够起到将第二带轮2转动安装在车身本体上。

安装轴与车身本体转动连接并与水平轴线共轴，能够方便第一带轮11与第二带轮2行走。

另一实施方式中，如图1、图2、图3、图4，所述行走皮带1的外表面上均匀设有若干个防滑齿。

增大行走皮带1与地面之间的摩擦力。

另一实施方式中，如图1、图2、图3、图4，车身本体还带有检测装置，检测装置包括检测摄像头15与前车身检测摄像头16，检测摄像头15安装在车身本体的底部，前车身检测摄像头16安装在车身本体的前侧与后侧。

检测装置还包括第一车侧身检测器10与第二车侧身检测器12，第一车侧身检测器10安装在左车身本体5的两侧，第二车侧身检测器12安装在右车身本体14的两侧。

车身本体上设有的检测摄像头15和前车身检测摄像头16在爬行行走过程中，不断检测墙壁或桥梁的品质结构问题，同时车身遇到有弧度或角度的墙壁桥梁，随着外界环境变化角度，实时检测被测物体并传回地面工作站，能够拍摄到的画面实时的进行传输，对于人员看不方便看到的地方的画面进行实时传输。

车身本体上带有电源,电源对检测摄像头15、前车身检测摄像头16、第一车侧身检测器10以及第二车侧身检测器12提供电源，其中第一车侧身检测器10以及第二车侧身检测器12为应力检测器、激光检测器等。

机器人回传检测图像至地面工作站，上位机图像处理程序在线识别桥梁裂缝特征信息，存入数据库并评估危害等级，指导工程技术人员进行相应的维护措施。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种轮腿式无人飞行检测机器人，其特征在于：包括：

车身本体，所述车身本体包括左车身本体与右车身本体，所述左车身本体与右车身本体之间铰接；

螺旋桨装置，安装在车身本体上；

轮腿式驱动装置，包括:

车身固定臂，一侧安装在车身本体上，另一侧为悬浮侧；

第一带轮，转动安装在车身固定臂上且邻近车身本体；

第二带轮，转动安装在车身固定臂的悬浮侧上；

行走皮带，绕置在所述第一带轮与所述第二带轮之间；

所述轮腿式驱动装置设有四个，其中两个轮腿式驱动装置设置在左车身本体的两侧，另外两个轮腿式驱动装置设置在右车身本体的两侧，所述轮腿式驱动装置两两相背延伸且同一个车身指向相同分布或朝不同方向发散延伸分布。

2.根据权利要求1所述的轮腿式无人飞行检测机器人，其特征在于：所述行走皮带的至少一部分处在车身本体水平投影区域的外部，所述第二带轮处在车身本体水平投影区域的外部。

3.根据权利要求2所述的轮腿式无人飞行检测机器人，其特征在于：所述左车身本体与右车身本体之间设有铰接装置，所述左车身本体与右车身本体之间通过铰接装置转动连接，所述铰接装置包括角度旋转支撑柱，所述角度旋转支撑柱的两端均与左车身本体连接，且角度旋转支撑柱穿设过右车身本体，所述左车身本体与右车身本体均通过角度旋转支撑柱绕水平轴线转动。

4.根据权利要求3所述的轮腿式无人飞行检测机器人，其特征在于：所述左车身本体与右车身本体均设置有两个空腔，所述空腔内均安装有螺旋桨装置，所述螺旋桨装置包括电机固定座、螺旋桨以及螺旋电机，所述电机固定座安装在空腔的侧壁上，所述螺旋电机安装在电机固定座上，且螺旋电机用于驱动螺旋桨。

5.根据权利要求1所述的轮腿式无人飞行检测机器人，其特征在于：所述第二带轮底部的水平高度高于第一带轮底部的水平高度。

6.根据权利要求1或5所述的轮腿式无人飞行检测机器人，其特征在于：所述第一带轮与第二带轮上均安装有安装轴，所述安装轴与车身本体转动连接并与水平轴线共轴。

7.根据权利要求1所述的轮腿式无人飞行检测机器人，其特征在于：所述行走皮带的外表面上均匀设有若干个防滑齿。