CN111496816A - 一种盾构机用检查机器人系统及其检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构机用检查机器人系统，包括：机器人存储舱，固定于盾构机主机上，包体舱体和与所述舱体活动连接以将所述舱体的舱口封闭的闸门；检查机器人，活动设置在所述机器人存储舱内，所述检查机器人能够由所述舱口伸出及缩回，所述检查机器人的前端具有用于冲洗刀头的第一冲洗装置；第一视觉装置，设置于所述检查机器人的前端，用于获取图像信息；控制系统，与所述检查机器人、所述闸门及所述第一视觉装置均电连接。本发明还公开了一种使用上述盾构机用检查机器人系统进行刀具检查的检查方法。该盾构机用检查机器人系统及检查方法，可以代替人工在开挖仓内进行操作，实现开挖仓内观察、清除泥饼等操作的无人化。

Description

一种盾构机用检查机器人系统及其检查方法

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，更具体地说，涉及一种盾构机用检查机器人系统，还涉及一种盾构机用检查机器人的检查方法。

背景技术

在隧道盾构法施工过程中，盾构机开挖仓与后部密封，其内部在施工过程中处于高压并存在大量渣土，人员进入开挖仓是非常困难和危险的。而掘进过程中，为保证盾构机稳定可靠运行，刀盘刀具的检查必需经常进行。

目前，在施工过程对刀盘刀具的检查是人员采用潜水方法进入开挖仓来实现。这种方法有着时间长、成本高、应用压力范围受限制等很多缺点。同时，由于人员进入的难度大，施工过程中开挖仓内各种监测和观察工作——例如掌子面状态、刀具磨损情况等，只能通过推进的扭矩、压力和渣土状态来间接推测，增大了掘进参数判断的难度。

综上所述，如何有效地解决对刀盘刀具人工检查时间长、效率低、安全性差等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种盾构机用检查机器人系统，该盾构机用检查机器人系统的结构设计可以有效地解决对刀盘刀具人工检查时间长、效率低、安全性差的问题，本发明的第二个目的是提供一种盾构机用检查机器人的检查方法。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种盾构机用检查机器人系统，包括：

机器人存储舱，固定于盾构机主机上，包体舱体和与所述舱体活动连接以将所述舱体的舱口封闭的闸门；

检查机器人，活动设置在所述机器人存储舱内，所述检查机器人能够由所述舱口伸出及缩回，所述检查机器人的前端具有用于冲洗刀头的第一冲洗装置；

第一视觉装置，设置于所述检查机器人的前端，用于获取图像信息；

控制系统，与所述检查机器人、所述闸门及所述第一视觉装置均电连接。

优选地，上述盾构机用检查机器人系统中，所述第一视觉装置的前方设置有用于清洗所述第一视觉装置的清洗头。

优选地，上述盾构机用检查机器人系统中，所述清洗头能够可选的与高压水或高压气连通。

优选地，上述盾构机用检查机器人系统中，所述机器人存储舱通过进气阀连接有外部空压机，以在所述闸门打开时通过所述外部空压机将开挖仓与所述存储舱内的空气置换。

优选地，上述盾构机用检查机器人系统中，还包括设置于开挖仓内用于对所述闸门至所述隔板之间进行冲洗的外冲洗头。

优选地，上述盾构机用检查机器人系统中，还包括安装于所述盾构机主机的中心回转接头上的绝对值编码器，所述绝对值编码器与所述控制系统电连接。

优选地，上述盾构机用检查机器人系统中，还包括安装于所述盾构机主机的隔板上的开挖仓可视化系统，所述开挖仓可视化系统包括用于获取图像信息的第二视觉装置和用于照明的照明装置，且所述第二视觉装置和所述照明装置的前方罩设有透明防护罩，所述透明防护罩与所述隔板密封固定连接。

优选地，上述盾构机用检查机器人系统中，所述开挖仓可视化系统还包括安装于所述透明防护罩前方用于冲洗所述透明防护罩的第二冲洗装置。

优选地，上述盾构机用检查机器人系统中，所述检查机器人包括前后滑动安装于所述机器人存储舱内的底座、与所述底座连接的机械臂，所述第一冲洗装置和第一视觉装置固定于所述机械臂的前端；

所述机械臂包括依次串联连接的腰部关节、肩部关节、肘部关节和末端调平关节，所述腰部关节的一端铰接在底座上，另一端与所述肩部关节的一端铰接，所述肩部关节的另一端与所述肘部关节的一端铰接连接，所述肘部关节的另一端与所述末端调平关节铰接；所述腰部关节由液压摆动马达驱动，肩部关节由液压摆动马达驱动，所述肘部关节由双级电动缸驱动，所述末端调平关节由谐波伺服减速器驱动。

本发明提供的盾构机用检查机器人系统，包括机器人存储舱、检查机器人、第一视觉装置和控制系统。其中，机器人存储舱，固定于盾构机主机上，包体舱体和与舱体活动连接以将舱体的舱口封闭的闸门；检查机器人，活动设置在机器人存储舱内，检查机器人能够由舱口伸出及缩回，检查机器人的前端具有用于冲洗刀头的第一冲洗装置；第一视觉装置，设置于检查机器人的前端，用于获取图像信息；控制系统，与检查机器人、闸门及第一视觉装置均电连接。

应用本发明提供的盾构机用检查机器人系统，在需要进行刀盘刀具的清洗及检查时，可通过控制系统控制机器人存储舱的闸门打开，检查机器人从机器人存储舱闸门向外伸出，并动作到需要检查的刀具前方位置；而后控制检查机器人上的第一冲洗装置连通高压水对刀具进行喷水清洗；并由检查机器人上的的第一视觉装置对刀具进行进一步察看；检查完毕，检查机器人沿原路径返回存储舱内，闸门关闭。综上，采用该盾构机用检查机器人系统，可以代替人工在开挖仓内进行操作，实现开挖仓内观察、清除泥饼等操作的无人化。既可以提高施工效率，节约成本，又能提高施工人员安全性，具有巨大的经济效益和社会效益。且通过第一视觉装置能够对刀具状态进行查看，克服了开挖仓内各种监测和观察工作——例如掌子面状态、刀具磨损情况等，只能通过推进的扭矩、压力和渣土状态来间接推测，无法得到直接数据和图像的问题，进而降低了掘进参数判断的难度。

为了达到上述第二个目的，本发明提供如下技术方案：

一种盾构机用检查机器人系统的检查方法，使用如上述任一种盾构机用检查机器人系统进行刀具检查时，包括如下步骤：

机器人存储舱的闸门打开，检查机器人从机器人存储舱闸门向外伸出；

检查机器人动作到需要检查的刀具前方位置；

检查机器人上的第一冲洗装置连通高压水对刀具进行喷水清洗；

由检查机器人上的的第一视觉装置对刀具进行进一步察看；

检查完毕，检查机器人沿原路径返回存储舱内，闸门关闭。

应用本发明提供的盾构机用检查机器人的检查方法，可以代替人工在开挖仓内进行操作，实现开挖仓内观察、清除泥饼等操作的无人化。既可以提高施工效率，节约成本，又能提高施工人员安全性，具有巨大的经济效益和社会效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的盾构机用检查机器人系统的结构示意图；

图2为检查机器人及机器人存储舱的结构示意图；

图3为检查机器人前端的局部结构示意图；

图4为开挖仓可视化系统的结构示意图；

图5为第二视觉装置和照明装置的结构示意图。

附图中标记如下：

检查机器人1，机器人存储舱2，回转接头3，隔板4，开挖仓可视化系统5，刀盘6，开挖仓7；底座101，腰部关节102，肩部关节103，肘部关节104，末端调平关节105，末端执行器106，第一视觉装置1061，第一冲洗装置1062，清洗头1063，螺旋线107；滑动平台201，轨道202，双级液压油缸203，闸门204，进气阀205，外冲洗阀206；绝对值编码器301；透明有机玻璃501，第二冲洗装置502，第二视觉装置503，照明装置504；刀具601。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种盾构机用检查机器人系统及其检查方法，以实现开挖仓内观察、清除泥饼等操作的无人化。

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。

请参阅图1，图1为本发明一个具体实施例的盾构机用检查机器人系统的结构示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的盾构机用检查机器人系统，包括机器人存储舱2、检查机器人1、第一视觉装置1061和控制系统。

其中，机器人存储舱2，固定于盾构机主机上，包体舱体和与舱体活动连接以将舱体的舱口封闭的闸门204。机器人存储舱2用于在检查机器人1不工作时将其可靠收纳，同时可保证盾构机的正常作业。具体的，当盾构机工作时，检查机器人1回缩进机器人存储舱2内，闸门204关闭，此时机器人存储舱2内为密封状态，以保护其内的检查机器人1。当需要对盾构机刀盘6进行清洗及检查时，控制闸门204打开，检查机器人1从机器人存储舱2内伸出，然后进行检查作业。

机器人存储舱2具体可以为中空圆筒形结构，也可以采用其他形状结构。闸门204与舱体活动连接，具体闸门204可以与舱体转动或滑动连接，或者也可以为可拆卸的固定连接，以满足闸门204将舱体的舱口打开或关闭。机器人存储舱2具体固定设置在盾构机开挖仓的隔板4的后方，闸门204位于开挖仓7内，以便于在闸门204打开后，检查机器人1进入开挖仓7进行作业。闸门204设置于舱体靠近盾构机刀盘6的一侧。

检查机器人1，活动设置在机器人存储舱2内，检查机器人1能够由舱口伸出及缩回，检查机器人1的前端具有用于冲洗刀头的第一冲洗装置1062。也就是在机器人存储舱2的闸门204打开后，可通过控制系统控制检查机器人1从舱体内由舱口伸出，以对刀盘6进行检查作业，或者也可以回缩至舱体内以进行存储。具体的，检查机器人1可以通过滑轨或滑块等滑动安装于舱体内。

检查机器人1的前端具有第一冲洗装置1062，第一冲洗装置1062用于在检查机器人1由舱口伸出后，对刀盘6进行冲洗。其具体可以包括高压水喷嘴，通过接通高压水以对刀盘6进行喷水清洗。

第一视觉装置1061，设置于检查机器人1的前端，用于获取图像信息。也就是检查机器人1的前端不仅设置有第一冲洗装置1062，还设置有第一视觉装置1061。第一视觉装置1061具体可以包括摄像头，能够获取图像信息。从而在检查机器人1外伸状态下，通过第一视觉装置1061能够获取刀盘6的状态，以检查其是否清洗干净。根据需要，在检查机器人1外伸过程中，也可以通过第一视觉装置1061观察检查机器人1的位置是否移动到位，以便于对位置进行调整。

控制系统，与检查机器人1、闸门204及第一视觉装置1061均电连接。通过控制系统能够实现对第一视觉装置1061的开关控制。具体的，控制系统与检查机器人1上的第一冲洗装置1062电连接，实现对第一冲洗装置1062的开关控制。根据需要，控制系统还可以用于对检查机器人1移动的控制。控制系统具体可以包括控制柜，根据需要，控制柜上可以设置分别用于分别控制闸门204、第一视觉装置1061和第一冲洗装置1062的开关，进而可以通过各开关分别控制各部件的动作。或者，控制柜内也可以通过预置程序实现对各部件的自动控制。根据需要，控制系统可以包括上位机，具体可设置于盾构机操作室内，以便于对各部件的控制。

应用本发明提供的盾构机用检查机器人系统，在需要进行刀盘6的刀具601的清洗及检查时，可通过控制系统控制机器人存储舱2的闸门204打开，检查机器人1从机器人存储舱2的闸门204向外伸出，并动作到需要检查的刀具601前方位置；而后控制检查机器人1上的第一冲洗装置1062连通高压水对刀具601进行喷水清洗；并由检查机器人1上的的第一视觉装置1061对刀具601进行进一步察看；检查完毕，检查机器人1沿原路径返回存储舱内，闸门204关闭。综上，采用该盾构机用检查机器人系统，可以代替人工在开挖仓7内进行操作，实现开挖仓7内观察、清除泥饼等操作的无人化。既可以提高施工效率，节约成本，又能提高施工人员安全性，具有巨大的经济效益和社会效益。且通过第一视觉装置1061能够对刀具6016的状态进行查看，克服了开挖仓7内各种监测和观察工作——例如掌子面状态、刀具601磨损情况等，只能通过推进的扭矩、压力和渣土状态来间接推测，无法得到直接数据和图像的问题，进而降低了掘进参数判断的难度。

在一实施例中，机器人存储舱2内设有轨道202和滑动安装于轨道202上的滑动平台201，检查机器人1固定在滑动平台201上。具体的，滑动平台201通过双级液压油缸203驱动，双级液压油缸203驱动与控制系统电连接，以在控制系统的控制下推动滑动平台201进而带动其上的检查机器人1沿轨道202前后滑动，以在闸门204打开时，由舱口伸出或缩回。滑动平台201通过双级油缸驱动，尺寸小，行程长。

进一步地，如图3所示，第一视觉装置1061的前方设置有用于清洗第一视觉装置1061的清洗头1063。则在第一视觉装置1061获取的图像不清楚的情况下，如摄像头脏污等情况下，可通过将清洗头1063与高压水连通以对第一视觉装置1061进行清洗。当然，由于清洗头1063用于对第一视觉装置1061的摄像头进行清洗，则对于不能旋转等固定的清洗头1063，可以通过清洗头1063的安装角度，使其满足对第一视觉装置1061的清洗需求。清洗头1063具体可以通过管路与高压水源连接，并通过在管路内设置高压水开关阀实现清洗头1063与高压水源的通断。高压水开关阀可以与控制系统电连接，进而控制系统可以实现对高压水开关阀的通断控制。

更进一步地，清洗头1063能够可选的与高压水或高压气连通。具体的，清洗头1063分别通过管路与高压水源和高压气源连接，并分别在管路内设置高压水开关阀和高压气开关阀实现清洗头1063分别与高压水源及高压气源的通断。高压水开关阀和高压气开关阀可以与控制系统电连接，进而控制系统可以实现对高压水开关阀和高压气开关阀的通断控制。通过如上设置，在需要对第一视觉装置1061进行清洗时，可通过将清洗头1063先连通高压水源以冲洗第一视觉装置1061，再连通高压气源吹干第一视觉装置1061。先连通高压水进行清洗，再连通高压气吹干，提高了对第一视觉装置1061的清洗效果，使得其获取的图像更为清晰。在高压水开关阀和高压气开关阀与控制系统电连接的情况下，则可以通过控制系统实现上述控制。

在一实施例中，如图2所示，机器人存储舱2通过进气阀205连接有外部空压机，以在闸门204打开时通过外部空压机提供新鲜空气将开挖仓7与机器人存储舱2内可能含有高瓦斯的空气置换。具体的，进气阀205可以设置于机器人存储舱2远离闸门204的一侧，闸门204设置于舱体靠近盾构机刀盘6的一侧。则在检查机器人1工作前，先将闸门204打开并将进气阀205打开，外部空压机送入新鲜空气，即机器人存储舱2和开挖仓7连通高压气，进行空气置换，降低可能存在的瓦斯气体浓度，提升作业安全性。

在一实施例中，如图2所示，还包括设置于开挖仓7内用于对闸门204至隔板4之间进行冲洗的外冲洗头。隔板4位于刀盘6后面，起密封作用，与开挖面之间形成开挖仓7。具体的，外冲洗头通过管路与高压水源连接，并在管路内设置外冲洗阀206以控制外冲洗头与高压水源的通断。则在闸门204打开前，先打开外冲洗阀206，通过外冲洗头对闸门204至隔板4段之间的泥土进行冲洗，从而防止闸门204打开时泥土对舱体内造成污染及对闸门204打开形成阻碍。具体的，外冲洗阀206与控制系统电连接，则通过控制系统实现外冲洗阀206的通断控制。

在上述各实施例的基础上，还包括安装于盾构机主机的中心回转接头3上的绝对值编码器301，绝对值编码器301与控制系统电连接。通过绝对值编码器301的设置，实现对刀盘6角度的实时监测。进而在需要对刀盘6进行检查时，可在掘进机停止的状态下，选择需要检查的刀具601，通过绝对值编码器301确定刀盘6的角度，刀盘6自动旋转，定位到机器人存储舱2的位置。也就是通过绝对值编码器301的设置，结合控制系统的控制作用，可以实现检查刀具601与机器人存储舱2的自动对位。

在上述各实施例中，请参阅图1和图5，还包括安装于盾构机主机的隔板4上的开挖仓可视化系统5，开挖仓可视化系统5包括用于获取图像信息的第二视觉装置503和用于照明的照明装置504，且第二视觉装置503和照明装置504外罩设有透明防护罩，透明防护罩与隔板4密封固定连接。第二视觉装置503具体可以包括摄像头，能够获取图像信息。从而通过第二视觉装置503能够获取开挖仓7内的状态。照明装置504能够提供照明，进而便于第二视觉装置503获取更为清晰的图像。第二视觉装置503和照明装置504具体与控制系统电连接。则控制系统可以实现对第二视觉装置503和照明装置504运行的控制。透明防护罩与隔板4固定连接，并将第二视觉装置503和照明装置504位于隔板4前的部分罩于内部，从而对第二视觉装置503和照明装置504起到防护作用，防止其受到泥土侵蚀而影响正常工作。需要说明的是，透明防护罩指其至少与第二视觉装置503正对的部分为透明材质，以避免对第二视觉装置503获取图形的影响。具体的，透明防护罩可以为透明的有机玻璃。通过上述设置，在检查刀具601的过程中，通过第二视觉装置503能够实时获取检查机器人1在开挖仓7内工作情况，并将监控信号传送到控制系统，进而可通过控制系统发送至显示终端，如操作室监视屏。

进一步地，请参阅图4，开挖仓可视化系统5还包括安装于透明防护罩前方用于冲洗透明防护罩的第二冲洗装置502。则在第二视觉装置503获取的图像不清楚的情况下，如透明防护罩脏污等情况下，可通过将第二冲洗装置502与高压水连通以对透明防护罩进行清洗。当然，由于第二冲洗装置502用于对透明防护罩进行清洗，则对于不能旋转等固定的第二冲洗装置502，可以通过第二冲洗装置502的安装角度，使其满足对透明防护罩的清洗需求。第二冲洗装置502具体可以通过管路与高压水源连接，并通过在管路内设置高压水开关阀实现第二冲洗装置502与高压水源的通断。高压水开关阀可以与控制系统电连接，进而控制系统可以实现对高压水开关阀的通断控制。

更进一步地，第二冲洗装置502能够可选的与高压水或高压气连通。具体的，第二冲洗装置502分别通过管路与高压水源和高压气源连接，并分别在管路内设置高压水开关阀和高压气开关阀实现第二冲洗装置502分别与高压水源及高压气源的通断。高压水开关阀和高压气开关阀可以与控制系统电连接，进而控制系统可以实现对高压水开关阀和高压气开关阀的通断控制。通过如上设置，在需要对透明防护罩进行清洗时，可通过将第二冲洗装置502先连通高压水源以冲洗透明防护罩，再连通高压气源吹干透明防护罩。先连通高压水进行清洗，再连通高压气吹干，提高了对透明防护罩的清洗效果，使得第二视觉装置503获取的图像更为清晰。在高压水开关阀和高压气开关阀与控制系统电连接的情况下，则可以通过控制系统实现上述控制。

在上述各实施例中，检查机器人1包括前后滑动安装于机器人存储舱2内的底座101、与底座101连接的机械臂，第一冲洗装置1062和第一视觉装置1061固定于机械臂的前端；机械臂包括依次串联连接的腰部关节102、肩部关节103、肘部关节104和末端调平关节105，腰部关节102的一端铰接在底座101上，另一端与肩部关节103的一端铰接，肩部关节103的另一端与肘部关节104的一端铰接连接，肘部关节104的另一端与末端调平关节105铰接；腰部关节102由液压摆动马达驱动，肩部关节103由液压摆动马达驱动，肘部关节104由双级电动缸驱动，末端调平关节105由谐波伺服减速器驱动。通过上述结构，机械臂各关节能够在各自驱动部件的驱动下动作，从而使安装于末端调平关节105上的第一冲洗装置1062和第一视觉装置1061运动到需要检查的刀具601前方位置。肘部关节104采用双级电动缸，尺寸小，行程长，承载力大。

具体的，检查机器人1的机械臂上安装有螺旋线107，螺旋线107上缠绕有高压水管、气管和连接线，连接线包括电源及信号电缆。

本发明还提供了一种盾构机用检查机器人系统的检查方法，采用上述任一种盾构机用检查机器人系统进行刀具检查时，包括如下步骤：

S1：机器人存储舱的闸门打开，检查机器人从机器人存储舱闸门向外伸出；

S2：检查机器人动作到需要检查的刀具前方位置；

S3：检查机器人上的第一冲洗装置连通高压水对刀具进行喷水清洗；

S4：由检查机器人上的的第一视觉装置对刀具进行进一步察看；

S5：检查完毕，检查机器人沿原路径返回存储舱内，闸门关闭。

应用本发明提供的盾构机用检查机器人系统的检查方法，可以代替人工在开挖仓内进行操作，实现开挖仓内观察、清除泥饼等操作的无人化。既可以提高施工效率，节约成本，又能提高施工人员安全性，具有巨大的经济效益和社会效益。

为了更好的说明本发明提供的盾构机用检查机器人系统及其检查方法，以下以一个优选的实施例说明。

该实施例中，盾构机用检查机器人系统，包括设置于盾构机主机上的机器人存储舱2，机器人存储舱2内设有检查机器人1；检查机器人1包括底座101，与底座101相连设有机械臂，机械臂最前端设有末端执行器106，末端执行器106包括第一视觉装置1061、第一冲洗装置1062和清洗头1063，第一冲洗装置1062包括对刀具601冲洗的高压水喷嘴，清洗头1063用于清洗第一视觉装置1061的摄像头；盾构机主机的中心回转接头3上安装有绝对值编码器301；盾构机主机的隔板4上方安装有开挖仓可视化系统5，开挖仓可视化系统5包括安装在隔板4上的透明有机玻璃501、透明有机玻璃501前方的第二冲洗装置502和透明有机玻璃501后方的第二视觉装置503及照明装置504；机器人存储舱2内设有滑动平台201和轨道202，检查机器人1的底座101设置在滑动平台201上，滑动平台201通过双级液压油缸203驱动；存储舱靠近盾构机的刀盘6的一侧设有闸门204；检查机器人1的机械臂包括依次串联连接的腰部关节102、肩部关节103、肘部关节104和末端调平关节105，腰部关节102由液压摆动马达驱动，一端铰接在底座101上，另一端与肩部关节103铰接连接，肩部关节103由液压摆动马达驱动，一端与腰部关节102铰接连接、另一端与肘部关节104铰接连接，肘部关节104由双级电动缸驱动，一端与肩部关节103铰接连接、另一端与末端调平关节105铰接连接。末端调平关节105由谐波伺服减速器驱动，与肘部关节104铰接连接；检查机器人1的机械臂上安装有螺旋线107，螺旋线107上缠绕有高压水管、气管和连接线，连接线包括电源及信号电缆。

采用该盾构机用检查机器人系统进行检查时，包括以下步骤：

掘进机停止状态，在掘进机操作室的上位机上选择需要检查的刀具601，通过安装在回转接头3的绝对值编码器301确定刀盘6角度，刀盘6自动旋转，定位到机器人存储舱2位置；

外冲洗阀206打开，使设置于开挖仓7内外冲洗头对闸门204到隔板4段的泥土进行冲洗；

机器人存储舱2的闸门204打开，进气阀205打开，对机器人存储舱2内及开挖仓7连通高压气，进行空气置换；

检查机器人1沿轨道202滑动，并从机器人存储舱2的闸门204向外伸出；

检查机器人1的机械臂各关节自动动作到需要检查的刀具601前方位置；

检查机器人1上的末端执行器106上的高压水喷嘴连通高压水对刀具601进行喷水清洗；

由末端执行器106上的第一视觉装置1061对刀具601进行进一步察看，第一视觉装置1061不清晰的情况下，先连通高压水通过清洗头1063冲洗第一视觉装置1061，再连通高压气吹干第一视觉装置1061；

检查完毕，在上位机给出回仓命令，检查机器人1沿原路径返回存储舱内，闸门204关闭；

上述检查机器人1检查刀具601的过程中，通过第二视觉装置503获取检查机器人1在开挖仓7内的工作情况并将监控信号发送至控制系统，在机器人检查刀具601的初始阶段，开挖仓可视化系统5的第二冲洗装置502先连通高压水冲洗透明有机玻璃501，再连通高压气吹干透明有机玻璃501。

综上，采用本发明提供的盾构机用检查机器人系统及其检查方法，实现了对刀盘刀具的自动清洗和检查。解决了人工检查刀具的安全隐患，提高了检查效率，降低施工成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种盾构机用检查机器人系统，其特征在于，包括：

机器人存储舱，固定于盾构机主机上，包体舱体和与所述舱体活动连接以将所述舱体的舱口封闭的闸门；

检查机器人，活动设置在所述机器人存储舱内，所述检查机器人能够由所述舱口伸出及缩回，所述检查机器人的前端具有用于冲洗刀头的第一冲洗装置；

第一视觉装置，设置于所述检查机器人的前端，用于获取图像信息；

控制系统，与所述检查机器人、所述闸门及所述第一视觉装置均电连接。

2.根据权利要求1所述的盾构机用检查机器人系统，其特征在于，所述第一视觉装置的前方设置有用于清洗所述第一视觉装置的清洗头。

3.根据权利要求2所述的盾构机用检查机器人系统，其特征在于，所述清洗头能够可选的与高压水或高压气连通。

4.根据权利要求1所述的盾构机用检查机器人系统，其特征在于，所述机器人存储舱通过进气阀连接有外部空压机，以在所述闸门打开时通过所述外部空压机将开挖仓与所述存储舱内的空气置换。

5.根据权利要求1所述的盾构机用检查机器人系统，其特征在于，还包括设置于开挖仓内用于对所述闸门至所述隔板之间进行冲洗的外冲洗头。

6.根据权利要求1-5任一项所述的盾构机用检查机器人系统，其特征在于，还包括安装于所述盾构机主机的中心回转接头上的绝对值编码器，所述绝对值编码器与所述控制系统电连接。

7.根据权利要求1-5任一项所述的盾构机用检查机器人系统，其特征在于，还包括安装于所述盾构机主机的隔板上的开挖仓可视化系统，所述开挖仓可视化系统包括用于获取图像信息的第二视觉装置和用于照明的照明装置，且所述第二视觉装置和所述照明装置的前方罩设有透明防护罩，所述透明防护罩与所述隔板密封固定连接。

8.根据权利要求7所述的盾构机用检查机器人系统，其特征在于，所述开挖仓可视化系统还包括安装于所述透明防护罩前方用于冲洗所述透明防护罩的第二冲洗装置。

9.根据权利要求1-5任一项所述的盾构机用检查机器人系统，其特征在于，所述检查机器人包括前后滑动安装于所述机器人存储舱内的底座、与所述底座连接的机械臂，所述第一冲洗装置和第一视觉装置固定于所述机械臂的前端；

所述机械臂包括依次串联连接的腰部关节、肩部关节、肘部关节和末端调平关节，所述腰部关节的一端铰接在底座上，另一端与所述肩部关节的一端铰接，所述肩部关节的另一端与所述肘部关节的一端铰接连接，所述肘部关节的另一端与所述末端调平关节铰接；所述腰部关节由液压摆动马达驱动，所述肩部关节由液压摆动马达驱动，所述肘部关节由双级电动缸驱动，所述末端调平关节由谐波伺服减速器驱动。

10.一种盾构机用检查机器人系统的检查方法，其特征在于，使用如权利要求1-9任一项所述的盾构机用检查机器人系统进行刀具检查时，包括如下步骤：

机器人存储舱的闸门打开，检查机器人从机器人存储舱闸门向外伸出；

检查机器人动作到需要检查的刀具前方位置；

检查机器人上的第一冲洗装置连通高压水对刀具进行喷水清洗；

由检查机器人上的的第一视觉装置对刀具进行进一步察看；

检查完毕，检查机器人沿原路径返回存储舱内，闸门关闭。

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