CN110067197B - 一种爬壁型桥梁风压报警机器人及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种爬壁型桥梁风压报警机器人及控制方法，包括爬壁走道、控制部、爬行单元、升降单元和风压检测单元以及报警器，所述控制部通过所述爬行单元与所述爬壁走道传动连接，所述风压检测单元通过所述升降单元固定安装在所述控制部的上部，所述报警器固定安装在所述控制部的内部。本发明，提供的机器人可防止其上部被桥梁上过往的车辆刮碰，可有效防止桥梁边上的障碍物遮挡到风压检测单元，进而保证该机器人可准确的对风压进行监测，从而准确的对桥梁上的行人以及工作人员提供更加准确的风压数据，有助于桥梁上的行人以及工作人员做好防风措施，有效保障桥梁上的行人以及工作人员的安全，从而使得桥梁可以稳定的投入使用。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，更具体地说，它涉及一种爬壁型桥梁风压报警机器人。
背景技术
桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成，上部结构又称桥跨结构，是跨越障碍的主要结构；下部结构包括桥台、桥墩和基础；支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。
为保证桥梁可以稳定的投入使用，对桥梁上的风压进行实时监测，以提示桥梁上的行人以及工作人员准确的风压数据很有必要，这将有助于桥梁上的行人以及工作人员做好防风措施，有效保障桥梁上的行人以及工作人员的安全而使得桥梁可以稳定的投入使用，但是现有技术中，一般是采用简易的风压监测装置对桥梁上的风压进行监测，该风压监测装置一般安装在桥面上，很容易被桥梁上过往的车辆刮碰，很容易被损坏，且其的高度是不可调节的，导致其检测部容易被障碍物遮挡，进而导致其对风压监测的数据不准确，导致其风压监测报警性能较差，不利于桥梁上的行人以及工作人员及时做好防风措施，对桥梁上的行人以及工作人员的安全造成较大的隐患，为此，提出一种爬壁型桥梁风压报警机器人及控制方法。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种爬壁型桥梁风压报警机器人及控制方法，其在使用时，将爬壁走道固定安装在桥梁的侧壁上，在不需要该机器人进行风压报警时，控制部、爬行单元、升降单元和风压检测单元以及报警器均处于爬壁走道的底部，这样可防止该机器人的上部被桥梁上过往的车辆刮碰，可有效避免该机器人被损坏，爬壁走道配合爬行单元可对风压检测单元进行一次升高，升降单元可对风压检测单元进行二次升高，可有效防止桥梁边上的障碍物遮挡到风压检测单元，进而保证该机器人可准确的对风压进行监测，从而提高该机器人的风压监测报警性能，进而准确的对桥梁上的行人以及工作人员提供更加准确的风压数据，有助于桥梁上的行人以及工作人员做好防风措施，有效保障桥梁上的行人以及工作人员的安全，从而使得桥梁可以稳定的投入使用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种爬壁型桥梁风压报警机器人，包括爬壁走道、控制部、爬行单元、升降单元和风压检测单元以及报警器，所述控制部通过所述爬行单元与所述爬壁走道传动连接，所述风压检测单元通过所述升降单元固定安装在所述控制部的上部，所述报警器固定安装在所述控制部的内部。
通过采用上述技术方案，爬壁走道用作该机器人爬壁的基础，控制部用于控制该机器人运行，爬行单元用于沿着爬壁走道进行爬行带动该机器人上下运动，升降单元用于进一步提升风压检测单元所处的高度，报警器用于在该机器人检测到分压异常时发出警报声进行报警提示桥梁上的行人以及工作人员，此外，该机器人在使用时，将爬壁走道固定安装在桥梁的侧壁上，在不需要该机器人进行风压报警时，控制部、爬行单元、升降单元和风压检测单元以及报警器均处于爬壁走道的底部，这样可防止该机器人的上部被桥梁上过往的车辆刮碰，可有效避免该机器人被损坏，其次升降单元可对风压检测单元进一步升高，可有效防止桥梁边上的障碍物遮挡到风压检测单元，进而保证该机器人可准确的对风压进行监测，从而提高该机器人的风压监测报警性能，进而准确的对桥梁上的行人以及工作人员提供更加准确的风压数据，有助于桥梁上的行人以及工作人员做好防风措施，有效保障桥梁上的行人以及工作人员的安全。
进一步的，所述爬壁走道包括立板，所述立板的四角对称焊接有四个安装耳，四个所述安装耳的内部均开设有通孔，所述立板的两边缘上对称开设有卡槽，所述卡槽的内部滑动卡接有卡块，所述卡块远离所述卡槽的侧面上固定安装有拉杆。
通过采用上述技术方案，便于通过膨胀螺栓将立板固定安装在桥梁的侧壁上，卡槽、卡块和拉杆相配合可将方形壳体和立板组装成一个稳定的连接体，可保证控制部能够稳定的沿着立板上下爬行。
进一步的，所述控制部包括固定安装在所述拉杆远离所述卡块一端端部的方形壳体和通过螺栓固定安装在所述方形壳体远离所述拉杆一侧面上的盖板以及固定安装在所述方形壳体的控制器。
通过采用上述技术方案，通过设置控制器，可实现该机器人进行自动运转，实时监测桥梁上的风压，并在桥梁上的风压异常时进行自动报警，以提醒桥梁上的行人以及工作人员桥梁上的风压大小。
进一步的，所述爬行单元设有两组，且两组所述爬行单元对称设置在所述方形壳体远离所述盖板的一侧面上，每组所述爬行单元均包括固定安装在所述方形壳体远离所述盖板一侧面上的两个安装板、两个分别通过滚动轴承固定安装在两个所述安装板上的连接轴、固定安装在两个所述连接轴之间的圆柱辊以及通过安装座固定安装在所述方形壳体远离所述盖板一侧面上的第一电机，所述第一电机的转动轴与其中一个所述连接轴的一端固定连接，所述圆柱辊的辊面与所述立板的板面相贴合压紧设置。
通过采用上述技术方案，第一电机带动圆柱辊转动，圆柱辊和立板的板面之间存在相互作用力，圆柱辊将会带着控制部和升降单元以及风压检测单元沿着立板的板面向上或向下爬行。
进一步的，所述升降单元包括支撑板、第二电机、丝杆、套管、方形固定块以及方形筒体，所述第二电机通过所述支撑板固定安装在所述方形壳体的内部，且所述第二电机的转动轴通过联轴器与所述丝杆的底端固定连接，所述丝杆竖直可转动贯通安装在所述方形壳体的顶壁上，所述套管设置在所述方形壳体的顶壁上方，且所述套管螺接在所述丝杆的上端外部，所述方形固定块活动套装在所述套管的外部，且所述方形固定块的底端与所述方形壳体的顶壁固定连接，所述方形筒体活动套装在所述方形固定块的外部，所述套管的上端与所述方形筒体的内顶壁固定连接。
通过采用上述技术方案，第二电机带动丝杆转动，丝杆通过螺纹作用于套管，套管在方形固定块以及方形筒体的限制下实现上下运动，进而实现升降单元的升降功能。
进一步的，所述风压检测单元包括固定安装在所述方形筒体顶壁上的支撑杆以及固定安装在所述支撑杆上端端部的风压传感器。
通过采用上述技术方案，风压传感器用于检测桥梁上方的风压，并将监测数据实时上传给控制器。
进一步的，所述方形壳体的内部位于所述支撑板的下方还固定安装有蓄电池，所述支撑板上还开设有圆孔。
通过采用上述技术方案，蓄电池用于为整个机器人提供电源，圆孔用作穿线孔，方便该机器人接线。
进一步的，所述方形壳体的内部四角对称焊接有四个固定耳，四个所述固定耳的内部均开设有与所述螺栓向匹配的螺纹孔。
通过采用上述技术方案，使得盖板便于通过螺栓进行拆装，从而使得该机器人的控制部后期便于维护。
进一步的，所述盖板上嵌入式安装有透明有机玻璃板，所述透明有机玻璃板位于所述控制器的正前方，所述拉杆的外部还卡接有倒U型防护板。
通过采用上述技术方案，透明有机玻璃板用于观察控制器的运行状态，便于该机器人的检修，倒U型防护板用于防护爬行单元，可防止爬行单元受到雨淋或者坠物击打，从而使得该机器人自我防护能力较好。
本发明还提出一种爬壁型桥梁风压报警机器人的控制方法，包括以下步骤：
步骤一、将控制器和第一电机以及第二电机均通过导线与蓄电池串联连接；
步骤二、将第一电机和第二电机以及报警器的电控端均通过导线与控制器的控制输出端电性连接；
步骤三、将风压传感器的信号输出端通过信号线与控制器的信号输入端电性连接；
步骤四、控制器控制第一电机运转，第一电机带动圆柱辊转动，圆柱辊将会带着控制部和升降单元以及风压检测单元沿着立板的板面向上爬行，当圆柱辊运行至立板的上端时，控制器控制第二电机远转，第二电机带动丝杆转动，丝杆通过螺纹作用于套管，套管在方形固定块以及方形筒体的限制下向上运动，将风压传感器送至较高的位置，检测桥梁上方的风压，在风压超限时，控制器控制报警器发出警报声进报警。
通过采用上述技术方案，可实现该机器人进行自动运转，实时监测桥梁上的风压，并在桥梁上的风压异常时进行自动报警，以提醒桥梁上的行人以及工作人员桥梁上的风压大小，有助于桥梁上的行人以及工作人员做好防风措施，有效保障桥梁上的行人以及工作人员的安全，从而使得桥梁可以稳定的投入使用。
进一步的，所述第一电机和所述第二电机的表面上还设有防护层，所述防护层由如下方法制备：
取以下原料按重量份称量：环氧树脂20-25份、碳酸钙粉末8-12份、丙烯酸乳液14-19份、二氧化钛粉末9-12份、云母粉8-10份、聚氨酯10-15份、三氧化二锑颗粒10-15份、石蜡3-5份、醇酯十二2-4份、三乙醇胺2-4份、乳化硅油2-4份和乙醇30-50份；
S1、将称量好的丙烯酸乳液、石蜡、醇酯十二、三乙醇胺、乳化硅油和乙醇加入搅拌机中进行搅拌20-30min，搅拌速度为600-800r/min,制得混合溶液；
S2、将环氧树脂、碳酸钙粉末、二氧化钛粉末、云母粉、聚氨酯和三氧化二锑颗粒加入粉碎机中进行粉碎，直至物料颗粒直径不大300mm，制得混合粉末物料；
S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌20-30min，所述反应釜的搅拌速度设置为700-900r/min，温度设置为60-80℃，以此制得防护涂料；
S4、将第一电机和第二电机的表面利用无尘布蘸取酒精擦拭干净，然后晾干；
S5、利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在晾干后的第一电机和第二电机的表面；
S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的第一电机和第二电机放在干燥室中进行干燥，干燥温度设置为60-80℃，时间设置为30-40min，即在第一电机和第二电机的表面制得防护层。
通过采用上述技术方案，制备防护涂料的工艺步骤简单，容易实现，制备的防护涂料粘度适中、不易分层、便于喷涂、无气泡产生、各组分充分结合，综合性能较好，使得防护涂料在喷涂后能够形成较好的涂膜，不易产生裂纹，成膜效果较好，制备的防护层具备较好的防腐、防火阻燃、防水、抗老化的性能，附着性较好，不易脱落，可有效增加第一电机和第二电机防腐、防火阻燃、防水、抗老化的性能，从而使得第一电机和第二电机的寿命较长，尤为重要的是可防止第一电机和第二电机发生涉水而出现短路的现象。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
1、本发明，在使用时，将爬壁走道固定安装在桥梁的侧壁上，在不需要该机器人进行风压报警时，控制部、爬行单元、升降单元和风压检测单元以及报警器均处于爬壁走道的底部，这样可防止该机器人的上部被桥梁上过往的车辆刮碰，可有效避免该机器人被损坏；
2、本发明,爬壁走道配合爬行单元可对风压检测单元进行一次升高，升降单元可对风压检测单元进行二次升高，可有效防止桥梁边上的障碍物遮挡到风压检测单元，进而保证该机器人可准确的对风压进行监测，从而提高该机器人的风压监测报警性能，进而准确的对桥梁上的行人以及工作人员提供更加准确的风压数据，有助于桥梁上的行人以及工作人员做好防风措施，有效保障桥梁上的行人以及工作人员的安全；
3、本发明,可实现该机器人进行自动运转，实时监测桥梁上的风压，并在桥梁上的风压异常时进行自动报警，以提醒桥梁上的行人以及工作人员桥梁上的风压大小，有助于桥梁上的行人以及工作人员做好防风措施，有效保障桥梁上的行人以及工作人员的安全，从而使得桥梁可以稳定的投入使用；
4、本发明,备防护涂料的工艺步骤简单，容易实现，制备的防护涂料粘度适中、不易分层、便于喷涂、无气泡产生、各组分充分结合，综合性能较好，使得防护涂料在喷涂后能够形成较好的涂膜，不易产生裂纹，成膜效果较好，制备的防护层具备较好的防腐、防火阻燃、防水、抗老化的性能，附着性较好，不易脱落，可有效增加第一电机和第二电机防腐、防火阻燃、防水、抗老化的性能，从而使得第一电机和第二电机的寿命较长，尤为重要的是可防止第一电机和第二电机发生涉水而出现短路的现象。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的结构示意图；
图2为本发明一种实施方式拆卸倒U型防护板后的结构示意图；
图3为图2的分解结构示意图；
图4为本发明一种实施方式的局部结构示意图之一；
图5为本发明一种实施方式的爬行单元的结构示意图；
图6为本发明一种实施方式的局部分解结构示意图；
图7为本发明一种实施方式的局部结构示意图之二；
图8为本发明一种实施方式的局部结构示意图之三。
图中：1、爬壁走道；2、控制部；3、爬行单元；4、升降单元；5、风压检测单元；6、立板；7、卡槽；8、安装耳；9、方形壳体；10、盖板；11、螺栓；12、透明有机玻璃板；13、支撑杆；14、风压传感器；15、倒U型防护板；16、拉杆；17、卡块；18、安装板；19、圆柱辊；20、第一电机；21、安装座；22、连接轴；23、滚动轴承；24、蓄电池；25、支撑板；26、第二电机；27、控制器；28、丝杆；29、套管；30、方形固定块；31、方形筒体；32、圆孔；33、联轴器；34、报警器；35、固定耳。
具体实施方式
以下结合附图1-8对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种爬壁型桥梁风压报警机器人，如图1-2所示，包括爬壁走道1、控制部2、爬行单元3、升降单元4和风压检测单元5以及报警器34，所述控制部2通过所述爬行单元3与所述爬壁走道1传动连接，所述风压检测单元5通过所述升降单元4固定安装在所述控制部2的上部，所述报警器34固定安装在所述控制部2的内部。
通过采用上述技术方案，爬壁走道1用作该机器人爬壁的基础，控制部2用于控制该机器人运行，爬行单元3用于沿着爬壁走道1进行爬行带动该机器人上下运动，升降单元4用于进一步提升风压检测单元5所处的高度，报警器34用于在该机器人检测到分压异常时发出警报声进行报警提示桥梁上的行人以及工作人员，此外，该机器人在使用时，将爬壁走道1固定安装在桥梁的侧壁上，在不需要该机器人进行风压报警时，控制部2、爬行单元3、升降单元4和风压检测单元5以及报警器34均处于爬壁走道1的底部，这样可防止该机器人的上部被桥梁上过往的车辆刮碰，可有效避免该机器人被损坏，其次升降单元4可对风压检测单元5进一步升高，可有效防止桥梁边上的障碍物遮挡到风压检测单元5，进而保证该机器人可准确的对风压进行监测，从而提高该机器人的风压监测报警性能，进而准确的对桥梁上的行人以及工作人员提供更加准确的风压数据，有助于桥梁上的行人以及工作人员做好防风措施，有效保障桥梁上的行人以及工作人员的安全。
较佳地，如图3所示，所述爬壁走道1包括立板6，所述立板6的四角对称焊接有四个安装耳8，四个所述安装耳8的内部均开设有通孔，所述立板6的两边缘上对称开设有卡槽7，所述卡槽7的内部滑动卡接有卡块17，所述卡块17远离所述卡槽7的侧面上固定安装有拉杆16。
通过采用上述技术方案，便于通过膨胀螺栓将立板6固定安装在桥梁的侧壁上，卡槽7、卡块17和拉杆16相配合可将方形壳体9和立板6组装成一个稳定的连接体，可保证控制部2能够稳定的沿着立板6上下爬行。
较佳地，如图2和6所示，所述控制部2包括固定安装在所述拉杆16远离所述卡块17一端端部的方形壳体9和通过螺栓11固定安装在所述方形壳体9远离所述拉杆16一侧面上的盖板10以及固定安装在所述方形壳体9的控制器27。
通过采用上述技术方案，通过设置控制器27，可实现该机器人进行自动运转，实时监测桥梁上的风压，并在桥梁上的风压异常时进行自动报警，以提醒桥梁上的行人以及工作人员桥梁上的风压大小。
较佳地，如图4和5所示，所述爬行单元3设有两组，且两组所述爬行单元3对称设置在所述方形壳体9远离所述盖板10的一侧面上，每组所述爬行单元3均包括固定安装在所述方形壳体9远离所述盖板10一侧面上的两个安装板18、两个分别通过滚动轴承23固定安装在两个所述安装板18上的连接轴22、固定安装在两个所述连接轴22之间的圆柱辊19以及通过安装座21固定安装在所述方形壳体9远离所述盖板10一侧面上的第一电机20，所述第一电机20的转动轴与其中一个所述连接轴22的一端固定连接，所述圆柱辊19的辊面与所述立板6的板面相贴合压紧设置。
通过采用上述技术方案，第一电机20带动圆柱辊19转动，圆柱辊19和立板6的板面之间存在相互作用力，圆柱辊19将会带着控制部2和升降单元4以及风压检测单元5沿着立板6的板面向上或向下爬行。
较佳地，如图6和8所示，所述升降单元4包括支撑板25、第二电机26、丝杆28、套管29、方形固定块30以及方形筒体31，所述第二电机26通过所述支撑板25固定安装在所述方形壳体9的内部，且所述第二电机26的转动轴通过联轴器33与所述丝杆28的底端固定连接，所述丝杆28竖直可转动贯通安装在所述方形壳体9的顶壁上，所述套管29设置在所述方形壳体9的顶壁上方，且所述套管29螺接在所述丝杆28的上端外部，所述方形固定块30活动套装在所述套管29的外部，且所述方形固定块30的底端与所述方形壳体9的顶壁固定连接，所述方形筒体31活动套装在所述方形固定块30的外部，所述套管29的上端与所述方形筒体31的内顶壁固定连接。
通过采用上述技术方案，第二电机26带动丝杆28转动，丝杆28通过螺纹作用于套管29，套管29在方形固定块30以及方形筒体31的限制下实现上下运动，进而实现升降单元4的升降功能。
较佳地，如图1和6所示，所述风压检测单元5包括固定安装在所述方形筒体31顶壁上的支撑杆13以及固定安装在所述支撑杆13上端端部的风压传感器14。
通过采用上述技术方案，风压传感器14用于检测桥梁上方的风压，并将监测数据实时上传给控制器27。
较佳地，如图7-8所示，所述方形壳体9的内部位于所述支撑板25的下方还固定安装有蓄电池24，所述支撑板25上还开设有圆孔32。
通过采用上述技术方案，蓄电池24用于为整个机器人提供电源，圆孔32用作穿线孔，方便该机器人接线。
较佳地，如图8所示，所述方形壳体9的内部四角对称焊接有四个固定耳35，四个所述固定耳35的内部均开设有与所述螺栓11向匹配的螺纹孔。
通过采用上述技术方案，使得盖板10便于通过螺栓11进行拆装，从而使得该机器人的控制部2后期便于维护。
较佳地，如图1和6所示，所述盖板10上嵌入式安装有透明有机玻璃板12，所述透明有机玻璃板12位于所述控制器27的正前方，所述拉杆16的外部还卡接有倒U型防护板15。
通过采用上述技术方案，透明有机玻璃板12用于观察控制器27的运行状态，便于该机器人的检修，倒U型防护板15用于防护爬行单元3，可防止爬行单元3受到雨淋或者坠物击打，从而使得该机器人自我防护能力较好。
本发明还提出一种爬壁型桥梁风压报警机器人的控制方法，包括以下步骤：
步骤一、将控制器27和第一电机20以及第二电机26均通过导线与蓄电池24串联连接；
步骤二、将第一电机20和第二电机26以及报警器34的电控端均通过导线与控制器27的控制输出端电性连接；
步骤三、将风压传感器14的信号输出端通过信号线与控制器27的信号输入端电性连接；
步骤四、控制器27控制第一电机20运转，第一电机20带动圆柱辊19转动，圆柱辊19将会带着控制部2和升降单元4以及风压检测单元5沿着立板6的板面向上爬行，当圆柱辊19运行至立板6的上端时，控制器27控制第二电机26远转，第二电机26带动丝杆28转动，丝杆28通过螺纹作用于套管29，套管29在方形固定块30以及方形筒体31的限制下向上运动，将风压传感器14送至较高的位置，检测桥梁上方的风压，在风压超限时，控制器27控制报警器34发出警报声进报警。
通过采用上述技术方案，可实现该机器人进行自动运转，实时监测桥梁上的风压，并在桥梁上的风压异常时进行自动报警，以提醒桥梁上的行人以及工作人员桥梁上的风压大小，有助于桥梁上的行人以及工作人员做好防风措施，有效保障桥梁上的行人以及工作人员的安全，从而使得桥梁可以稳定的投入使用。
本实施例中，所述报警器34可采用带有语音播报功能的报警器，便于将报警数据以语音播报的方式通知桥梁上的行人以及工作人员桥梁上的风压大小，便于桥梁上的行人以及工作人员及时做好防风措施；所述控制器27可选用型号为STC89C51的单片机；所述第一电机20和所述第二电机26均可选用深圳市自创机电有限公司生产的型号为zl58的步进电机；所述风压传感器14可选用深圳市东方万和仪表有限公司生产的型号为WH201的风压传感器。
实施例2
与实施例1的不同之处在于所述第一电机20和所述第二电机26的表面上还设有防护层，所述防护层由如下方法制备：
取以下原料按重量份称量：环氧树脂20份、碳酸钙粉末8份、丙烯酸乳液14份、二氧化钛粉末9份、云母粉8份、聚氨酯10份、三氧化二锑颗粒10份、石蜡3份、醇酯十二2份、三乙醇胺2份、乳化硅油2份和乙醇30份；
S1、将称量好的丙烯酸乳液、石蜡、醇酯十二、三乙醇胺、乳化硅油和乙醇加入搅拌机中进行搅拌20min，搅拌速度为600r/min,制得混合溶液；
S2、将环氧树脂、碳酸钙粉末、二氧化钛粉末、云母粉、聚氨酯和三氧化二锑颗粒加入粉碎机中进行粉碎，直至物料颗粒直径不大300mm，制得混合粉末物料；
S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌20min，所述反应釜的搅拌速度设置为700r/min，温度设置为60℃，以此制得防护涂料；
S4、将第一电机20和第二电机26的表面利用无尘布蘸取酒精擦拭干净，然后晾干；
S5、利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在晾干后的第一电机20和第二电机26的表面；
S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的第一电机20和第二电机26放在干燥室中进行干燥，干燥温度设置为60℃，时间设置为30min，即在第一电机20和第二电机26的表面制得防护层。
实施例3
与实施例2的不同之处在于防护层的制备，其具体制备方法如下：
取以下原料按重量份称量：环氧树脂23份、碳酸钙粉末10份、丙烯酸乳液16份、二氧化钛粉末11份、云母粉9份、聚氨酯13份、三氧化二锑颗粒13份、石蜡4份、醇酯十二3份、三乙醇胺3份、乳化硅油3份和乙醇40份；
S1、将称量好的丙烯酸乳液、石蜡、醇酯十二、三乙醇胺、乳化硅油和乙醇加入搅拌机中进行搅拌25min，搅拌速度为700r/min,制得混合溶液；
S2、将环氧树脂、碳酸钙粉末、二氧化钛粉末、云母粉、聚氨酯和三氧化二锑颗粒加入粉碎机中进行粉碎，直至物料颗粒直径不大300mm，制得混合粉末物料；
S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌25min，所述反应釜的搅拌速度设置为800r/min，温度设置为70℃，以此制得防护涂料；
S4、将第一电机20和第二电机26的表面利用无尘布蘸取酒精擦拭干净，然后晾干；
S5、利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在晾干后的第一电机20和第二电机26的表面；
S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的第一电机20和第二电机26放在干燥室中进行干燥，干燥温度设置为70℃，时间设置为35min，即在第一电机20和第二电机26的表面制得防护层。
实施例4
与实施例2的不同之处在于防护层的制备，其具体制备方法如下：
取以下原料按重量份称量：环氧树脂25份、碳酸钙粉末12份、丙烯酸乳液19份、二氧化钛粉末12份、云母粉10份、聚氨酯15份、三氧化二锑颗粒15份、石蜡5份、醇酯十二4份、三乙醇胺4份、乳化硅油4份和乙醇50份；
S1、将称量好的丙烯酸乳液、石蜡、醇酯十二、三乙醇胺、乳化硅油和乙醇加入搅拌机中进行搅拌30min，搅拌速度为800r/min,制得混合溶液；
S2、将环氧树脂、碳酸钙粉末、二氧化钛粉末、云母粉、聚氨酯和三氧化二锑颗粒加入粉碎机中进行粉碎，直至物料颗粒直径不大300mm，制得混合粉末物料；
S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌30min，所述反应釜的搅拌速度设置为900r/min，温度设置为80℃，以此制得防护涂料；
S4、将第一电机20和第二电机26的表面利用无尘布蘸取酒精擦拭干净，然后晾干；
S5、利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在晾干后的第一电机20和第二电机26的表面；
S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的第一电机20和第二电机26放在干燥室中进行干燥，干燥温度设置为80℃，时间设置为40min，即在第一电机20和第二电机26的表面制得防护层。
对实施例1-4中的第一电机20和第二电机26的防水性能在实验室中测试结果如下表：
| 防水等级 | |
| 实施例1 | IP35 |
| 实施例2 | IP65 |
| 实施例3 | IP68 |
| 实施例4 | IP67 |
从上表测试结果比较分析可知实施例3为最优实施例，通过采用上述技术方案，制备防护涂料的工艺步骤简单，容易实现，制备的防护涂料粘度适中、不易分层、便于喷涂、无气泡产生、各组分充分结合，综合性能较好，使得防护涂料在喷涂后能够形成较好的涂膜，不易产生裂纹，成膜效果较好，制备的防护层具备较好的防腐、防火阻燃、防水、抗老化的性能，附着性较好，不易脱落，可有效增加第一电机20和第二电机26防腐、防火阻燃、防水、抗老化的性能，从而使得第一电机20和第二电机26的寿命较长，尤为重要的是可防止第一电机20和第二电机26发生涉水而出现短路的现象。
工作原理：该爬壁型桥梁风压报警机器人，爬壁走道1用作该机器人爬壁的基础，控制部2用于控制该机器人运行，爬行单元3用于沿着爬壁走道1进行爬行带动该机器人上下运动，升降单元4用于进一步提升风压检测单元5所处的高度，报警器34用于在该机器人检测到分压异常时发出警报声进行报警提示桥梁上的行人以及工作人员，此外，该机器人在使用时，将爬壁走道1固定安装在桥梁的侧壁上，在不需要该机器人进行风压报警时，控制部2、爬行单元3、升降单元4和风压检测单元5以及报警器34均处于爬壁走道1的底部，这样可防止该机器人的上部被桥梁上过往的车辆刮碰，可有效避免该机器人被损坏，其次升降单元4可对风压检测单元5进一步升高，可有效防止桥梁边上的障碍物遮挡到风压检测单元5，进而保证该机器人可准确的对风压进行监测，从而提高该机器人的风压监测报警性能，进而准确的对桥梁上的行人以及工作人员提供更加准确的风压数据，有助于桥梁上的行人以及工作人员做好防风措施，有效保障桥梁上的行人以及工作人员的安全。
使用方法：在使用时，将爬壁走道1固定安装在桥梁的侧壁上，在不需要该机器人进行风压报警时，控制部2、爬行单元3、升降单元4和风压检测单元5以及报警器34均处于爬壁走道1的底部，这样可防止该机器人的上部被桥梁上过往的车辆刮碰，可有效避免该机器人被损坏，在需要该机器人进行风压报警时，控制器27控制第一电机20运转，第一电机20带动圆柱辊19转动，圆柱辊19将会带着控制部2和升降单元4以及风压检测单元5沿着立板6的板面向上爬行，当圆柱辊19运行至立板6的上端时，控制器27控制第二电机26远转，第二电机26带动丝杆28转动，丝杆28通过螺纹作用于套管29，套管29在方形固定块30以及方形筒体31的限制下向上运动，将风压传感器14送至较高的位置，检测桥梁上方的风压，在风压超限时，控制器27控制报警器34发出警报声进报警。
安装方法：
第一步、组装爬壁走道1，将两个卡槽7对称开设在立板6的两边缘上，将四个安装耳8对称焊接在立板6的四角，并在安装耳8的内部开设通孔；
第二步、组装控制部2、将控制器27固定安装在方形壳体9的内部；
第三步、组装两组爬行单元3，将四个安装板18对称安装在方形壳体9远离盖板10一侧面上，将圆柱辊19固定安装在连接轴22之间，再将连接轴22通过滚动轴承23固定安装在安装板18上，将第一电机20通过安装座21固定安装在方形壳体9远离盖板10一侧面上，再将第一电机20的转动轴与其中一个连接轴22的一端固定连接，将卡块17焊接在拉杆16的一端，将卡块17卡接在卡槽7的内部，然后将拉杆16的另一端焊接在方形壳体9远离盖板10一侧面上，同时保证圆柱辊19的辊面与立板6的板面相贴合压紧；
第四步、将报警器34固定安装在方形壳体9的内部，将蓄电池24固定安装在方形壳体9的内部底部，将第二电机26固定安装在支撑板25的上部，然后将支撑板25固定安装在方形壳体9的内部中部，再将第二电机26的转动轴通过联轴器33与丝杆28的底端固定连接，将套管29螺接在丝杆28的上端外部，将方形固定块30活动套装在套管29的外部，且将方形固定块30的底端与方形壳体9的顶壁固定连接，将方形筒体31活动套装在方形固定块30的外部，将套管29的上端与方形筒体31的内顶壁固定连接；
第五步、组装风压检测单元5，将支撑杆13竖直固定安装在方形筒体31顶壁上，将风压传感器14固定安装在支撑杆13上端端部；
第六步、接线调试，调试好以后将盖板10通过螺栓11固定安装在方形壳体9远离拉杆16一侧面上以及将倒U型防护板15卡接在两个拉杆16的外部，即安装完毕。
本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种爬壁型桥梁风压报警机器人，其特征在于：包括爬壁走道（1）、控制部（2）、爬行单元（3）、升降单元（4）和风压检测单元（5）以及报警器（34），所述控制部（2）通过所述爬行单元（3）与所述爬壁走道（1）传动连接，所述风压检测单元（5）通过所述升降单元（4）固定安装在所述控制部（2）的上部，所述报警器（34）固定安装在所述控制部（2）的内部；
所述爬壁走道（1）包括立板（6），所述立板（6）的四角对称焊接有四个安装耳（8），四个所述安装耳（8）的内部均开设有通孔，所述立板（6）的两边缘上对称开设有卡槽（7），所述卡槽（7）的内部滑动卡接有卡块（17），所述卡块（17）远离所述卡槽（7）的侧面上固定安装有拉杆（16）；
所述控制部（2）包括固定安装在所述拉杆（16）远离所述卡块（17）一端端部的方形壳体（9）和通过螺栓（11）固定安装在所述方形壳体（9）远离所述拉杆（16）一侧面上的盖板（10）以及固定安装在所述方形壳体（9）的控制器（27）；
所述爬行单元（3）设有两组，且两组所述爬行单元（3）对称设置在所述方形壳体（9）远离所述盖板（10）的一侧面上，每组所述爬行单元（3）均包括固定安装在所述方形壳体（9）远离所述盖板（10）一侧面上的两个安装板（18）、两个分别通过滚动轴承（23）固定安装在两个所述安装板（18）上的连接轴（22）、固定安装在两个所述连接轴（22）之间的圆柱辊（19）以及通过安装座（21）固定安装在所述方形壳体（9）远离所述盖板（10）一侧面上的第一电机（20），所述第一电机（20）的转动轴与其中一个所述连接轴（22）的一端固定连接，所述圆柱辊（19）的辊面与所述立板（6）的板面相贴合压紧设置。
2.根据权利要求1所述的一种爬壁型桥梁风压报警机器人，其特征在于：所述升降单元（4）包括支撑板（25）、第二电机（26）、丝杆（28）、套管（29）、方形固定块（30）以及方形筒体（31），所述第二电机（26）通过所述支撑板（25）固定安装在所述方形壳体（9）的内部，且所述第二电机（26）的转动轴通过联轴器（33）与所述丝杆（28）的底端固定连接，所述丝杆（28）竖直可转动贯通安装在所述方形壳体（9）的顶壁上，所述套管（29）设置在所述方形壳体（9）的顶壁上方，且所述套管（29）螺接在所述丝杆（28）的上端外部，所述方形固定块（30）活动套装在所述套管（29）的外部，且所述方形固定块（30）的底端与所述方形壳体（9）的顶壁固定连接，所述方形筒体（31）活动套装在所述方形固定块（30）的外部，所述套管（29）的上端与所述方形筒体（31）的内顶壁固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种爬壁型桥梁风压报警机器人，其特征在于：所述风压检测单元（5）包括固定安装在所述方形筒体（31）顶壁上的支撑杆（13）以及固定安装在所述支撑杆（13）上端端部的风压传感器（14）。
4.根据权利要求2所述的一种爬壁型桥梁风压报警机器人，其特征在于：所述方形壳体（9）的内部位于所述支撑板（25）的下方还固定安装有蓄电池（24），所述支撑板（25）上还开设有圆孔（32）。
5.根据权利要求1所述的一种爬壁型桥梁风压报警机器人，其特征在于：所述方形壳体（9）的内部四角对称焊接有四个固定耳（35），四个所述固定耳（35）的内部均开设有与所述螺栓（11）向匹配的螺纹孔。
6.根据权利要求1所述的一种爬壁型桥梁风压报警机器人，其特征在于：所述盖板（10）上嵌入式安装有透明有机玻璃板（12），所述透明有机玻璃板（12）位于所述控制器（27）的正前方，所述拉杆（16）的外部还卡接有倒U型防护板（15）。
7.一种权利要求1所述的爬壁型桥梁风压报警机器人的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将控制器（27）和第一电机（20）以及第二电机（26）均通过导线与蓄电池（24）串联连接；
步骤二、将第一电机（20）和第二电机（26）以及报警器（34）的电控端均通过导线与控制器（27）的控制输出端电性连接；
步骤三、将风压传感器（14）的信号输出端通过信号线与控制器（27）的信号输入端电性连接；
步骤四、控制器（27）控制第一电机（20）运转，第一电机（20）带动圆柱辊（19）转动，圆柱辊（19）将会带着控制部（2）和升降单元（4）以及风压检测单元（5）沿着立板（6）的板面向上爬行，当圆柱辊（19）运行至立板（6）的上端时，控制器（27）控制第二电机（26）远转，第二电机（26）带动丝杆（28）转动，丝杆（28）通过螺纹作用于套管（29），套管（29）在方形固定块（30）以及方形筒体（31）的限制下向上运动，将风压传感器（14）送至较高的位置，检测桥梁上方的风压，在风压超限时，控制器（27）控制报警器（34）发出警报声进报警。
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