CN112077858A - 一种桥梁水下检测攀爬式机器人及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥梁水下检测攀爬式机器人，其特征在于：包括机架、夹抱机构、环向爬行驱动装置、两个升降爬行驱动装置、表面清理装置、水平推进器和升降推进器；所述夹抱装置包括两个上夹臂、两个下夹臂、第一电机、第一蜗杆、第一涡轮、上转盘、下转盘、两个上连杆、两个下连杆和两个立连杆；该环向爬行驱动装置包括中间架、两个侧翼架、两个上履带、两个下履带、两个中间传送带、两个第一旋转驱动机构和两个第二旋转驱动机构；该机架的中间架上设置有表面清理装置、水平推进器、升降推进器、摄像机、图像声呐装置、照明装置及探伤装置。本发明可实现同时对桥梁桥墩水上部位和水下部位检测作业。本发明还公开了一种工作方法。
Description
技术领域
本发明属于一种桥梁水下检测攀爬式机器人及工作方法。
背景技术
墩柱作为桥梁的重要组成部分，其外观设计与质量管理都对桥梁整体的稳定性产生深远的影响。而墩柱一般部分在水下面且部分在水上面。墩柱的工作状态是桥梁是否处于安全状态的重要标志之一，而定期对墩柱体系进行检测和维护是有必要的。而墩柱受到冲刷、腐蚀或碰撞损坏等因素影响危及桥梁墩柱的裂缝和病变。因此，需要定期对其进行适当的检查、维护和维修，通常墩柱水下部分检测大都由专业潜水员来完成，而墩柱水上部分采用桥梁检修作用平台，由于不能实现同时能对桥梁桥墩水上部位和水下部位检测作业，存在检测不方便和效率低的问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述一个或多个缺陷，本发明提供了一种桥梁水下检测攀爬式机器人，能实现同时能对桥梁桥墩水上部位和水下部位检测作业。
为实现上述目的，本发明提供了一种桥梁水下检测攀爬式机器人，其特征在于：包括机架(1)、夹抱机构(2)、环向爬行驱动装置(3)、两个升降爬行驱动装置(4)、表面清理装置(5)、水平推进器(6)和升降推进器(7)；
所述机架(1)包括两个立柱(1-1)、上固定座(1-2)、下固定座(1-3)和中间框(1-4)，该两个立柱(1-1)间隔分布，该两个立柱(1-1)上端与上固定座(1-2)固接，该两个立柱(1-1)下端与下固定座(1-3)固接，该中间框(1-4)位于上固定座(1-2)和下固定座(1-3)之间且固定在两个立柱(1-1)上；所述夹抱装置(2)包括两个上夹臂(2-1)、两个下夹臂(2-2)、第一电机(2-3)、第一蜗杆(2-4)、第一涡轮(2-5)、上转盘(2-6)、下转盘(2-7)、两个上连杆(2-8)、两个下连杆(2-9)和两个立连杆(2-10)；该两个上夹臂(2-1)交叉设置且该两个上夹臂(2-1)中部分别与两个立柱(1-1)可转动连接，该两个下夹臂(2-2)交叉设置且该两个下夹臂(2-2)中部分别与两个立柱(1-1)可转动连接，该上转盘(2-6)可转动地安装在上固定座(1-2)上，该下转盘(2-7)可转动地安装在下固定座(1-3)上，该两个上连杆(2-8)沿上转盘(2-6)的中心呈180°旋转对称设置，该两个上连杆(2-8)一端与上转盘(2-6)外缘铰接，该两个上连杆(2-8)另一端分别与两个上夹臂(2-1)一端铰接，该两个下连杆(2-9)沿下转盘(2-7)的中心呈180°旋转对称设置，该两个下连杆(2-9)一端与下转盘(2-7)外缘铰接，该两个下连杆(2-9)另一端分别与两个下夹臂(2-2)一端铰接，该两个立连杆(2-10)上端分别与两个上连杆(2-8)中部铰接，该两个立连杆(2-10)下端分别与两个下连杆(2-9)中部铰接，该第一电机(2-3)通过第一蜗杆(2-4)与第一涡轮(2-5)连接，该第一涡轮(2-5)与上转盘(2-6)或下转盘(2-7)同轴连接，该两个上夹臂(2-1)另一端为夹持端且分别设置两个上弹性夹垫(2-11)，该两个下夹臂(2-2)另一端为夹持端且分别设置两个下弹性夹垫(2-12)；该环向爬行驱动装置(3)包括中间架(3-1)、两个侧翼架(3-2)、两个上履带(3-3)、两个下履带(3-4)、两个中间传送带(3-5)、两个第一旋转驱动机构(3-6)和两个第二旋转驱动机构(3-7)；该两个侧翼架(3-2)对称位于中间架(3-1)的两侧，该两个侧翼架(3-2)一端上分别固定设置两个第一竖向转轴(3-8)，该两个第一竖向转轴(3-8)分别与中间架(3-1)两端可转动连接，该两个侧翼架(3-2)另一端上分别可转动设置两个第二竖向转轴(3-9)，该两个第一竖向转轴(3-8)上端分别可转动地套装两个上主动履带轮(3-10)，该两个第一竖向转轴(3-8)下端分别可转动地套装两个下主动履带轮(3-11)，该两个第二竖向转轴(3-9)上端分别可转动地套装两个上从动履带轮(3-12)，该两个第二竖向转轴(3-9)下端分别可转动地套装两个下从动履带轮(3-13)，该两个上主动履带轮(3-10)分别通过两个上履带(3-3)与上从动履带轮(3-12)一一连接，该两个下主动履带轮(3-11)分别通过两个下履带(3-4)与两个下从动履带轮(3-13)一一连接，该两个第一竖向转轴(3-8)上端分别可转动地套装两个上带轮(3-14)，该两个第一竖向转轴(3-8)下端分别可转动地套装两个下带轮(3-15)，其中一个所述中间传送带(3-5)绕装在两个上带轮(3-14)上，另一个所述中间传送带(3-5)绕装在两个下带轮(3-15)上，该两个第一旋转驱动机构(3-6)分别与两个第一竖向转轴(3-8)连接，该两个第二旋转驱动机构(3-7)分别与其中一个上带轮(3-14)和其中一个下带轮(3-15)连接；该两个升降爬行驱动装置(4)分别安装在该两个侧翼架(3-2)上；该升降爬行驱动装置(4)包括立梁(4-1)、两个连杆(4-2)和履带架(4-3)、竖向爬行履带(4-4)及电动缸(4-5)，该两个连杆(4-2)平行，该立梁(4-1)与履带架(4-3)平行，该立梁(4-1)、两个连杆(4-2)和履带架(4-3)构成平行四连杆机构，该电动缸(4-5)输出端与履带架(4-3)连接，该竖向爬行履带(4-4)安装在履带架(4-3)上，该立梁(4-1)与该侧翼架(3-2)固定连接；该中间架(3-1)上设置有表面清理装置(5)、水平推进器(6)、升降推进器(7)、摄像机(8)、图像声呐装置、照明装置及探伤装置。
优选地，所述第一旋转驱动机构(3-6)包括第二电机(3-61)、第二蜗杆(3-62)、第二涡轮(3-63)，该第二电机(3-61)通过第二蜗杆(3-62)与第二涡轮(3-63)连接，该第二涡轮(3-63)固套在第一竖向转轴(3-8)上。
优选地，该电动缸(4-5)输出端通过弹性伸缩杆(4-6)与履带架(4-3)连接；该弹性伸缩杆(4-6)包括第一杆件(4-61)、第二杆件(4-62)及弹簧(4-63)，该第一杆件(4-61)一端与第二杆件(4-62)一端可滑动套接，该第一杆件(4-61)另一端与立梁(4-1)铰接，该第二杆件(4-62)另一端与履带架(4-3)铰接，该弹簧(4-63)两端分别与第一杆件(4-61)和第二杆件(4-62)连接且当该伸缩杆(4-6)收缩时该弹簧(4-63)被压缩，该立梁(4-1)上可滑动连接有滑块(4-7)，该电动缸(4-5)输出端与该滑块(4-7)连接并用于驱动该滑块(4-7)升降滑动。
优选地，所述表面清理装置(5)包括固定座(5-1)、导轨(5-2)、进给座(5-3)、第三电机(5-4)、第一齿轮(5-5)、齿条(5-6)、第四电机(5-7)、同步带(5-8)、三个同步轮(5-9)和三个清理输出轴(5-10)，该固定座(5-1)固定在中间架(3-1)上，该进给座(5-3)通过导轨(5-2)与固定座(5-1)可滑动连接，该第三电机(5-4)安装在固定座(5-1)上，该第一齿轮(5-5)与第三电机(5-4)输出端连接，该齿条(5-6)固定在进给座(5-3)上且与导轨(5-2)平行，该第一齿轮(5-5)与齿条(5-6)啮合连接，该第四电机(5-7)安装在进给座(5-3)上，该三个清理输出轴(5-10)可转动地安装在进给座(5-3)上且呈三角分布，该三个同步轮(5-9)分别套装在该三个清理输出轴(5-10)上，该同步带(5-8)同时绕装在三个同步轮(5-9)上，该三个清理输出轴(5-10)上均安装刷头(5-11)，该第四电机(5-7)输出端与其中一个所述清理输出轴(5-10)连接。
优选地，该两个上夹臂(2-1)的夹持端为V形状或弧形状，该两个下夹臂(2-2)的夹持端的夹持端为V形状或弧形状。
优选地，所述两个第二旋转驱动机构(3-7)均包括第五电机(3-71)、主动齿轮(3-72)和从动齿轮(3-73)，该第五电机(3-71)输出端与主动齿轮(3-72)连接，该主动齿轮(3-72)与从动齿轮(3-73)啮合连接；该两个第二旋转驱动机构(3-7)的从动齿轮(3-73)可转动地套装在第一竖向转轴(3-8)上；其中一个所述第二旋转驱动机构(3-7)上的从动齿轮(3-73)与其中一个上带轮(3-14)同轴固接，另一个所述第二旋转驱动机构(3-7)上的从动齿轮(3-73)与其中一个下带轮(3-15)同轴固接。
本发明的另一个目的是提供一种工作方法，其采用上述任一项技术方案中所述的机器人，其包括以下步骤：
S10、将机器人与PC机或遥控设备通讯连接，该PC机或遥控设备用于控制机器人执行动作；
S20、将机器人放于桥梁的墩柱(N)附近的岸边水上；然后启动水平推进器(6)工作而将机器人靠近墩柱(N)运动；
S30、再通过该夹抱机构(2)工作而使其两个上夹臂(2-1)和两个下夹臂(2-2)同时夹合并抱紧墩柱(N)上；
S40、启动该两个升降爬行驱动装置(4)同时上行运动而使机器人(N)向上行运动，并通过摄像机(6)沿途采集墩柱(N)墩壁面外观图像数据且同时通过探伤装置沿途探伤墩柱(N)；当上行过程中摄像机(6)采集到墩柱(N)墩壁上某一个位置存在附着物或遮挡物图像时该机器停止向上运动并进入步骤S40，否则进入步骤S50；
S50、启动表面清理装置(5)工作，并将墩柱(N)墩壁上的附着物或遮挡物清理掉，然后重新采集墩柱(N)墩壁上清理部位的图像数据后再继续上行采集；
S60、当检测机器人上行到顶时，该两个升降爬行驱动装置(4)停止工作而使该机器停止向上运动；然后再启动环向爬行驱动装置(3)工作并使机器人转动180°；
S70、再启动该两个升降爬行驱动装置(4)同时下行运动而使机器人沿(N)向下行运动，并通过摄像机(6)沿途采集墩柱(N)墩壁面外观图像数据且同时通过探伤装置沿途探伤墩柱(N)；当机器人下行进入水中时同时开启照明装置、图像声呐装置和升降推进器(7)工作；而当下行过程中摄像机(6)采集到墩柱(N)墩壁上某一个位置存在附着物或遮挡物图像时该机器停止向下运动并进入步骤S80，否则进入步骤S90；
S80、启动表面清理装置(5)工作，并将墩柱(N)墩壁上的附着物或遮挡物清理掉，然后重新采集墩柱(N)墩壁上清理部位的图像数据后再继续下行采集；
S90、当机器人下行到底时，先将两个升降爬行驱动装置(4)停止工作而使该机器停止向下运动；然后再启动该环向爬行驱动装置(3)工作并使机器人转动180°；
S100、再启动该两个升降爬行驱动装置(4)同时上行运动而使机器人(N)向上行运动，并通过摄像机(6)沿途采集墩柱(N)墩壁面外观图像数据且同时通过探伤装置沿途探伤墩柱(N)，且该照明装置、图像声呐装置和升降推进器(7)保持工作；当上行过程中摄像机(6)采集到墩柱(N)墩壁上某一个位置存在附着物或遮挡物图像时该机器停止向上运动并进入步骤S110，否则进入步骤S120；
S110、启动表面清理装置(5)工作，并将墩柱(N)墩壁上的附着物或遮挡物清理掉，然后重新采集墩柱(N)墩壁上清理部位的图像数据后再继续上行采集；
S120、当机器人上行到水面时再同时关闭摄像机(6)、探伤装置、照明装置、图像声呐装置和升降推进器(7)工作；
S130、再启动该夹抱机构(2)工作，使其两个上夹臂(2-1)和两个下夹臂(2-2)同时松开墩柱(N)；
S140、再启动该水平推进器(6)工作并将机器人朝向下一个墩柱(N)运动或靠岸运动。
附图说明
图1是本发明机器人的立体图。
图2是机架和夹抱机构装配时的立体图。
图3是机架和夹抱机构装配时的立体图(另一方向看时)。
图4是两个上夹臂、上转盘和两个上连杆装配时的立体图。
图5是中间框的立体图。
图6是本发明机器人在拆去机架和夹抱机构后的主视图。
图7是本发明机器人在拆去机架和夹抱机构后的立体图。
图8是环向爬行驱动装置的立体图。
图9是表面清理装置的立体图。
图10是升降爬行驱动装置的立体图。
图11是本发明机器人在靠近墩柱运动的俯视图(夹抱装置张口时)。
图12是本发明机器人在环向爬行运动的俯视图(夹抱装置夹合并抱紧墩柱时)。
图13是本发明机器人在升降爬行运动的俯视图(夹抱装置夹合并抱紧墩柱时)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例一：参见图1-13，一种桥梁水下检测攀爬式机器人，其包括机架1、夹抱机构2、环向爬行驱动装置3、两个升降爬行驱动装置4、表面清理装置5、水平推进器6和升降推进器7；
参见图2-3，所述机架1包括两个立柱1-1、上固定座1-2、下固定座1-3和中间框1-4，该两个立柱1-1间隔分布，该两个立柱1-1上端与上固定座1-2固接，该两个立柱1-1下端与下固定座1-3固接，该中间框1-4位于上固定座1-2和下固定座1-3之间且固定在两个立柱1-1上。
参见图5，优选地，该中间框1-4四角分别具有四个套环1-41，该四个套环1-41固套在两个立柱1-1上。这样使该机架1在满足承载功能的前提下，该机架1具有结构简单，重量低、强度可靠，不易变形、组装方便、容易加工制造和成本低的优势。
参见图2-4，所述夹抱装置2包括两个上夹臂2-1、两个下夹臂2-2、第一电机2-3、第一蜗杆2-4、第一涡轮2-5、上转盘2-6、下转盘2-7、两个上连杆2-8、两个下连杆2-9和两个立连杆2-10。该两个上夹臂2-1交叉设置且该两个上夹臂2-1中部分别与两个立柱1-1可转动连接，该两个下夹臂2-2交叉设置且该两个下夹臂2-2中部分别与两个立柱1-1可转动连接。
优选地，该两个上夹臂2-1中部分别设置两个立柱配合孔2-11，该两个立柱配合孔2-11分别与两个立柱1-1可转动配合。优选地，该两个上夹臂2-1和两个下夹臂2-2上下分布且结构相同。
参见图2-3，该上转盘2-6可转动地安装在上固定座1-2上，该下转盘2-7可转动地安装在下固定座1-3上。优选地，该上转盘2-6与下转盘2-7上下对应分布且结构相同。优选地，该两个上连杆2-8和两个下连杆2-9上下对应分布且结构相同。该两个上连杆2-8沿上转盘2-6的中心呈180°旋转对称设置，该两个上连杆2-8一端与上转盘2-6外缘铰接，该两个上连杆2-8另一端分别与两个上夹臂2-1一端铰接，该两个下连杆2-9沿下转盘2-7的中心呈180°旋转对称设置，该两个下连杆2-9一端与下转盘2-7外缘铰接，该两个下连杆2-9另一端分别与两个下夹臂2-2一端铰接，该两个立连杆2-10上端分别与两个上连杆2-8中部铰接，该两个立连杆2-10下端分别与两个下连杆2-9中部铰接，该第一电机2-3通过第一蜗杆2-4与第一涡轮2-5连接，该第一涡轮2-5与上转盘2-6或下转盘2-7同轴连接。
在本实施例中，具体地，该第一电机2-3输出端与第一蜗杆2-4同轴连接，该第一蜗杆2-4与第一涡轮2-5啮合连接，该第一涡轮2-5与下转盘2-7同轴连接。
该两个上夹臂2-1另一端为夹持端且分别设置两个上弹性夹垫2-11，该两个下夹臂2-2另一端为夹持端且分别设置两个下弹性夹垫2-12。优选地，该两个上夹臂2-1的夹持端为V形状或弧形状，该两个下夹臂2-2的夹持端的夹持端为V形状或弧形状。
当夹抱机构2夹合并抱紧墩柱N时，该两个上弹性夹垫2-11和两个下弹性夹垫2-12与桥梁的墩柱N墩壁面弹性接触而夹紧，上下同时弹性接触夹抱而上下同时受力，可使机器人保持稳定状态，可保证机器人在沿墩壁面环形爬行和升降爬行时不会摇摆和晃动；而在环向爬行驱动装置3和两个升降爬行驱动装置4强力驱动下，该两个上弹性夹垫2-11和两个下弹性夹垫2-12与桥梁的墩柱N的墩壁面相对摩擦运动，由于为弹性接触而不会损伤桥梁的墩柱N的墩壁面。
当夹抱机构2在夹合并抱紧墩柱N时，启动该该第一电机2-3工作，该第一电机2-3带动第一蜗杆2-4转动，该第一蜗杆2-4带动第一涡轮2-5和下转盘2-7转动，而该下转盘2-7转动而通过两个下连杆2-9带动两个下夹臂2-2一端相对远离运动，该两个下夹臂2-2另一端(夹持端)相对靠近运动，该两个下弹性夹垫2-12靠近运动而实现将墩柱N弹性接触并夹紧；同时由于该两个立连杆2-10上端分别与两个上连杆2-8中部铰接，该两个立连杆2-10下端分别与两个下连杆2-9中部铰接，该两个上连杆2-8、两个上夹臂2-1和下转盘2-6分别与该两个下连杆2-9、两个下夹臂2-2和下转盘2-7联动而相同运动，该两个上弹性夹垫2-13同时靠近运动而实现将墩柱N弹性接触并夹紧，可实现对墩柱N上下两个部位同时联动夹紧，保证了夹持时动作和抱夹外径的上下一致性，同时也提高了性能的可靠性和稳定性。
另外，当该夹抱机构2在夹合并抱紧墩柱N时，当第一电机2-3停止工作后，由于该第一涡轮2-5不能带动第一蜗杆2-4转动而产生自锁，可保证该夹抱机构2保持夹紧工作状态且夹紧程度不会发生变化。
当该夹抱机构2在松开墩柱N时，启动该该第一电机2-3反向转动工作，该第一电机2-3带动第一蜗杆2-4转动，该第一蜗杆2-4带动第一涡轮2-5和下转盘2-7转动，而该下转盘2-7转动而通过两个下连杆2-9带动两个下夹臂2-2一端相对靠近运动，该两个下夹臂2-2另一端(夹持端)相对远离运动，该两个下弹性夹垫2-12背向远离运动而实现将墩柱N松开；同时由于该两个立连杆2-10上端分别与两个上连杆2-8中部铰接，该两个立连杆2-10下端分别与两个下连杆2-9中部铰接，该两个上连杆2-8、两个上夹臂2-1和下转盘2-6分别与该两个下连杆2-9、两个下夹臂2-2和下转盘2-7联动而相同运动，该两个上弹性夹垫2-13同时背向远离运动而实现将墩柱N松开，可实现对墩柱N上下两个部位同时联动松开，保证了松开时动作和松开张口度的上下一致性，同时也提高了性能的可靠性和稳定性。
参见图6-8，该环向爬行驱动装置3包括中间架3-1、两个侧翼架3-2、两个上履带3-3、两个下履带3-4、两个中间传送带3-5、两个第一旋转驱动机构3-6和两个第二旋转驱动机构3-7。该两个侧翼架3-2对称位于中间架3-1的两侧，该两个侧翼架3-2一端上分别固定设置两个第一竖向转轴3-8，该两个第一竖向转轴3-8分别与中间架3-1两端可转动连接，该两个侧翼架3-2另一端上分别可转动设置两个第二竖向转轴3-9，该两个第一竖向转轴3-8上端分别可转动地套装两个上主动履带轮3-10，该两个第一竖向转轴3-8下端分别可转动地套装两个下主动履带轮3-11，该两个第二竖向转轴3-9上端分别可转动地套装两个上从动履带轮3-12，该两个第二竖向转轴3-9下端分别可转动地套装两个下从动履带轮3-13，该两个上主动履带轮3-10分别通过两个上履带3-3与上从动履带轮3-12一一连接，该两个下主动履带轮3-11分别通过两个下履带3-4与两个下从动履带轮3-13一一连接，该两个第一竖向转轴3-8上端分别可转动地套装两个上带轮3-14，该两个第一竖向转轴3-8下端分别可转动地套装两个下带轮3-15，其中一个所述中间传送带3-5绕装在两个上带轮3-14上，另一个所述中间传送带3-5绕装在两个下带轮3-15上，该两个第一旋转驱动机构3-6分别与两个第一竖向转轴3-8连接，该两个第二旋转驱动机构3-7分别与其中一个上带轮3-14和其中一个下带轮3-15连接；
参见图6-7和10，该两个升降爬行驱动装置4分别安装在该两个侧翼架3-2上。该升降爬行驱动装置4包括立梁4-1、两个连杆4-2和履带架4-3、竖向爬行履带4-4及电动缸4-5，该两个连杆4-2平行，该立梁4-1与履带架4-3平行，该立梁4-1、两个连杆4-2和履带架4-3构成平行四连杆机构，该电动缸4-5输出端与履带架4-3连接，该竖向爬行履带4-4安装在履带架4-3上，该立梁4-1与该侧翼架3-2固定连接。
参见图6-8，该两个第一旋转驱动机构3-6可用于分别驱动两个第一竖向转轴3-8转动，而由于该两个侧翼架3-2一端上分别固定设置两个第一竖向转轴3-8，而该两个第一竖向转轴3-8分别与中间架3-1两端可转动连接，因此该两个侧翼架3-2一端分别与中间架3-1两端为可转动连接，该两个第一旋转驱动机构3-6工作时能带动该两个侧翼架3-2一端分别在中间架3-1两端上发生转动，进而调节该两个侧翼架3-2的夹角大小，以适用于不同外径的墩柱N，同时使两个侧翼架3-2的夹角调节后，可使该两个升降爬行驱动装置4的竖向爬行履带4-4能与墩柱N两侧同时接触而能稳定升降爬行。
优选地，所述第一旋转驱动机构3-6包括第二电机3-61、第二蜗杆3-62、第二涡轮3-63，该第二电机3-61通过第二蜗杆3-62与第二涡轮3-63连接，该第二涡轮3-63固套在第一竖向转轴3-8上。
优选地，所述两个第二旋转驱动机构3-7均包括第五电机3-71、主动齿轮3-72和从动齿轮3-73，该第五电机3-71输出端与主动齿轮3-72连接，该主动齿轮3-72与从动齿轮3-73啮合连接；该两个第二旋转驱动机构3-7的从动齿轮3-73可转动地套装在第一竖向转轴3-8上；其中一个所述第二旋转驱动机构3-7上的从动齿轮3-73与其中一个上带轮3-14同轴固接，另一个所述第二旋转驱动机构3-7上的从动齿轮3-73与其中一个下带轮3-15同轴固接。
而在环向爬行驱动装置3或两个升降爬行驱动装置4爬行工作时，该当第二电机3-61停止工作后，由于该第二涡轮3-63不能带动第二蜗杆3-62转动而产生自锁，可保证该环向爬行驱动装置3上的四个履带(3-3，3-4)或两个升降爬行驱动装置4的竖向爬行履带4-4保持紧贴墩柱N爬行且爬行能力不会发生变化。
参见图6-8，该环向爬行驱动装置3工作时，首先该两个第一旋转驱动机构3-6分别驱动两个第一竖向转轴3-8转动而调节该两个侧翼架3-2的夹角大小，使环向爬行驱动装置3的两个上履带3-3和两个下履带3-4上下夹贴在墩柱N上，然后再启动两个第二旋转驱动机构3-7同时工作，该两个第二旋转驱动机构3-7分别带动其中一个上带轮3-14和其中一个下带轮3-15同向转动，进而使两个中间传送带3-5同向转动，而该其中位于上侧的一个中间传送带3-5带动两个上履带3-3同向转动，而位于下侧的一个中间传送带3-5带动两个下履带3-4同向转动，该两个上履带3-3和两个下履带3-4同向而绕墩柱N的墩壁面环向(或称周向)运动爬行运动，进而实现机器人绕墩柱N的环向(或称周向)运动爬行运动。
参见图7-8和11，该两个升降爬行驱动装置4工作时，首先将该两个升降爬行驱动装置4的电动缸4-5同时工作并带动两个升降爬行驱动装置4的履带架4-3运动，该两个升降爬行驱动装置4上的平行四连杆机变形而将该立梁4-1与履带架4-3间距变大，使两个升降爬行驱动装置4的竖向爬行履带4-4墩柱接触段靠近运动并同时向内突出该两个上履带3-3和两个下履带3-4上墩柱接触段，再启动该两个第一旋转驱动机构3-6分别驱动两个第一竖向转轴3-8转动而调节该两个侧翼架3-2的夹角大小，使两个升降爬行驱动装置4的竖向爬行履带4-4墩柱接触段夹贴在墩柱N上，而此时该环向爬行驱动装置3的两个上履带3-3和两个下履带3-4不会与墩柱N接触(由于两个升降爬行驱动装置4的竖向爬行履带4-4墩柱接触段靠近运动并同时向内突出该两个上履带3-3和两个下履带3-4上墩柱接触段)，再启动两个升降爬行驱动装置4的竖向爬行履带4-4爬行工作，进而实现机器人沿墩柱N的轴向升降爬行运动。
参见图10，具体地，该履带架4-3上安装有第六电机4-12、第六主动履带轮4-8和第六从动履带轮4-9和一排张紧轮4-10，该第六电机4-12与第六主动履带轮4-8连接，该竖向爬行履带4-4绕装在第六主动履带轮4-8和第六从动履带轮4-9和一排张紧轮4-10上。
参见图10，优选地，该电动缸4-5输出端通过弹性伸缩杆4-6与履带架4-3连接；该弹性伸缩杆4-6包括第一杆件4-61、第二杆件4-62及弹簧4-63，该第一杆件4-61一端与第二杆件4-62一端可滑动套接，该第一杆件4-61另一端与立梁4-1铰接，该第二杆件4-62另一端与履带架4-3铰接，该弹簧4-63两端分别与第一杆件4-61和第二杆件4-62连接且当该伸缩杆4-6收缩时该弹簧4-63被压缩，该立梁4-1上可滑动连接有滑块4-7，该电动缸4-5输出端与该滑块4-7连接并用于驱动该滑块4-7升降滑动。因此，该弹性伸缩杆4-6对履带架4-3进行弹性且可伸缩支承，以实现柔性夹紧墩柱N使其能够自动适应墩柱N直径的变化；而当墩柱N的直径发生变化或遇到障碍物时，可依靠该弹性伸缩杆4-6压缩弹簧4-63收缩而使机器人顺利通过，同时该弹簧4-63提供足够压力而使竖向爬行履带4-4与墩柱N保持贴紧。
可参见图10，优选地，该弹性伸缩杆4-6与两个连杆4-2交叉分布。该弹性伸缩杆4-6和两个连杆4-2(或后连杆2-2)之间形成交叉结构而形成对履带架4-3更稳定支承。
可参见图7-9，优选地，该第一杆件4-61一端具有滑杆4-611，该第二杆件4-62一端设有滑孔4-621，该滑杆4-611插入滑孔4-621内且间隙配合而可滑动，该滑孔4-621内壁上设有条形槽4-622，该滑杆4-611插入端固定有限位销4-64，该限位销4-64插入条形槽4-622内且可沿条形槽4-622长度方向滑动，该弹簧4-63套在滑杆4-611上，该弹簧4-63一端与第一杆件4-61一端抵接，该弹簧4-63一端第二杆件4-62一端抵接。当该电动缸4-5伸缩运动时，第一杆件4-61与该第二杆件4-62相对滑动时，该限位销4-64在条形槽4-622内滑动，可防止该弹性伸缩杆4-6完全分开，安全可靠，同时保证在合理范围内工作。
参见图10，当该电动缸4-5驱动滑块4-7在该立梁4-1上升降滑动时，该滑块4-7通过该弹性伸缩杆4-6带动履带架4-3运动而使该平行四连杆机构发生变形，该履带架4-3上的竖向爬行履带4-4保持平行并会沿墩柱N径向位移，进而使竖向爬行履带4-4与墩柱N贴紧或松开；且可根据控制滑块4-7沿该立梁4-1上滑动的位移不同位置而适应于不同直径的墩柱N，同时可有效调节抱紧墩柱N力度的大小。参见图10，优选地，该立梁4-1上设有条形滑槽4-11，该滑块4-7与条形滑槽4-11可滑动配合，该条形滑槽4-11用于限制滑块4-7在该立梁4-1上升降滑动的双向极限位置。参见图10，而由于该立梁4-1、两个连杆4-2和履带架4-3构成平行四连杆机构之间构成平行四连杆机构在变形时，该履带架4-3上的竖向爬行履带4-4始终保持与墩柱N平行，当用于对不同直径的墩柱N，都可保证竖向爬行履带4-4墩柱接触段上下端可同时与墩柱N紧贴且能平稳爬力。
另外，该中间架3-1上安装有表面清理装置5、水平推进器6、升降推进器7、摄像机8、图像声呐装置9、照明装置10及探伤装置11。其中，该表面清理装置5用于墩壁上影响检测结果的附着物或遮挡物等。其中，该水平推进器6具有四个并能带动机器人在水里水平前后、水平左右运动。其中，该升降推进器7具有四个并能带动机器人在水里升降运动。
该探伤装置11可采用超声波探伤仪器、X射线探伤仪器、漏磁探伤检测仪器和γ射线探伤仪器中的一种或多种混合。其中，该摄像机8用于采集墩柱N墩壁上图像、桥墩表面。优选地，该摄像机8采用CCD相机。其中，该图像声呐装置用于采集墩柱N水下部位图像，相比于普通的光学图像(摄像机)存在水折射而散射、水浑浊而曝光不足的问题。优选地，该图像声呐装置采用高分辨率图像声呐装置。高分辨率图像声呐装置能够生成更加清晰的表面图像和更加准确的三维云图，便于用户清晰直观地看到墩柱N表面的破损情况和墩柱N墩基周围的冲刷腐蚀等。其中，该照明装置用于采集墩柱N水下部位采集时补光，提高曝光度、可提高采集图像的清晰度。其中，该探伤装置用于墩柱N内部探伤，用于检测墩柱N内部是否有断丝、断裂等问题。
参见图9，优选地，所述表面清理装置5包括固定座5-1、导轨5-2、进给座5-3、第三电机5-4、第一齿轮5-5、齿条5-6、第四电机5-7、同步带5-8、三个同步轮5-9和三个清理输出轴5-10，该固定座5-1固定在中间架3-1上，该进给座5-3通过导轨5-2与固定座5-1可滑动连接，该第三电机5-4安装在固定座5-1上，该第一齿轮5-5与第三电机5-4输出端连接，该齿条5-6固定在进给座5-3上且与导轨5-2平行，该第一齿轮5-5与齿条5-6啮合连接，该第四电机5-7安装在进给座5-3上，该三个清理输出轴5-10可转动地安装在进给座5-3上且呈三角分布，该三个同步轮5-9分别套装在该三个清理输出轴5-10上，该同步带5-8同时绕装在三个同步轮5-9上，该三个清理输出轴5-10上均安装刷头5-11，该第四电机5-7输出端与其中一个所述清理输出轴5-10连接。在清理时，先启动第三电机5-4，该第三电机5-4带动该第一齿轮5-5转动，该第一齿轮5-5带动齿条5-6运动，使进给座5-3在导轨5-2上相对于固定座5-1滑动，以实现进给，而第四电机5-7带动其中一个所述清理输出轴5-10及其上套装的同步轮5-9转动，而该步轮5-9会通过同步带5-8带动另外两个同步轮5-9同时同向转动，因此该三个清理输出轴5-10同时同向转动，该三个清理输出轴5-10上的刷头5-11与墩柱N墩壁上的附着物或遮挡物清理掉接触而清理掉。由于三个该三个清理输出轴5-10上的刷头5-11同时工作，可成倍提高清理效率。
实施例二：一种工作方法，其采用实施例一中所述的机器人，其包括以下步骤：
S10、将机器人与PC机或遥控设备通讯连接，该PC机或遥控设备用于控制机器人执行动作；
S20、将机器人放于桥梁的墩柱N附近的岸边水上；然后启动水平推进器6工作而将机器人靠近墩柱N运动；
S30、再通过该夹抱机构2工作而使其两个上夹臂2-1和两个下夹臂2-2同时夹合并抱紧墩柱N上；
S40、启动该两个升降爬行驱动装置4同时上行运动而使机器人N向上行运动，并通过摄像机6沿途采集墩柱N墩壁面外观图像数据且同时通过探伤装置沿途探伤墩柱N；当上行过程中摄像机6采集到墩柱N墩壁上某一个位置存在附着物或遮挡物图像时该机器停止向上运动并进入步骤S40，否则进入步骤S50；
S50、启动表面清理装置5工作，并将墩柱N墩壁上的附着物或遮挡物清理掉，然后重新采集墩柱N墩壁上清理部位的图像数据后再继续上行采集；
S60、当检测机器人上行到顶时，该两个升降爬行驱动装置4停止工作而使该机器停止向上运动；然后再启动环向爬行驱动装置3工作并使机器人转动180°；
S70、再启动该两个升降爬行驱动装置4同时下行运动而使机器人沿N向下行运动，并通过摄像机6沿途采集墩柱N墩壁面外观图像数据且同时通过探伤装置沿途探伤墩柱N；当机器人下行进入水中时同时开启照明装置、图像声呐装置和升降推进器7工作；而当下行过程中摄像机6采集到墩柱N墩壁上某一个位置存在附着物或遮挡物图像时该机器停止向下运动并进入步骤S80，否则进入步骤S90；
S80、启动表面清理装置5工作，并将墩柱N墩壁上的附着物或遮挡物清理掉，然后重新采集墩柱N墩壁上清理部位的图像数据后再继续下行采集；
S90、当机器人下行到底时，先将两个升降爬行驱动装置4停止工作而使该机器停止向下运动；然后再启动该环向爬行驱动装置3工作并使机器人转动180°；
S100、再启动该两个升降爬行驱动装置4同时上行运动而使机器人N向上行运动，并通过摄像机6沿途采集墩柱N墩壁面外观图像数据且同时通过探伤装置沿途探伤墩柱N，且该照明装置、图像声呐装置和升降推进器7保持工作；当上行过程中摄像机6采集到墩柱N墩壁上某一个位置存在附着物或遮挡物图像时该机器停止向上运动并进入步骤S110，否则进入步骤S120；
S110、启动表面清理装置5工作，并将墩柱N墩壁上的附着物或遮挡物清理掉，然后重新采集墩柱N墩壁上清理部位的图像数据后再继续上行采集；
S120、当机器人上行到水面时再同时关闭摄像机6、探伤装置、照明装置、图像声呐装置和升降推进器7工作；
S130、再启动该夹抱机构2工作，使其两个上夹臂2-1和两个下夹臂2-2同时松开墩柱N；
S140、再启动该水平推进器6工作并将机器人朝向下一个墩柱N运动(然后重复步骤S30-S130而可实现对其他墩柱N依次检测)或靠岸运动(这样可将机器人游到岸边而直接拿走，操作非常安全)。
本发明至少具有以下有益效果
第一，本发明通过夹抱机构、环向爬行驱动装置、两个升降爬行驱动装置、水平推进器和升降推进器的组合配合工作，可实现同时对桥梁桥墩水上部位和水下部位检测作业；
第二，本发明采用履带式爬行，由于履带与桥墩外壁表面之间具有较大的接触面积，能增加爬行摩擦力、同时履带的柔性变形可保护桥墩外壁表面，因此具有爬行能力强,运行稳定,可同时避免爬行卡死和打滑的技术问题；
第三，本发明通过夹抱机构上下夹合并抱紧墩柱N，同时该两个上弹性夹垫2-11和两个下弹性夹垫2-12与桥梁的墩柱N墩壁面弹性接触而夹紧，上下同时弹性接触夹抱而上下同时受力，可使机器人保持稳定状态，可保证机器人在沿墩壁面环形爬行和升降爬行时不会摇摆和晃动；同时不会损伤桥梁的墩柱N的墩壁面。
第四，本发明由于通过摄像机6沿途采集墩柱N墩壁面外观图像数据，当发现附着物或遮挡物图像时，可通过启动表面清理装置5工作，并将墩柱N墩壁上的附着物或遮挡物清理掉，然后可重新采集墩柱N墩壁上清理部位的图像，可避免误检；
第五，本发明通过该照明装置，可实现墩柱N水下部位补光，同时克服水折射而散射、水浑浊而曝光不足的问题，能够生成更加清晰的表面图像和更加准确的三维云图，便于用户清晰直观地看到墩柱N表面的破损情况和墩柱N墩基周围的冲刷腐蚀等。
第六、本发明该机架具有结构简单，重量低、强度可靠，不易变形、组装方便、容易加工制造和成本低的优势；
第七，本发明可适用于不同外径墩柱N的检测，并依次进行桥墩水上部分前侧半壁面上行检测、机器人换向爬行180°而转向后侧、桥墩水上部分后侧半壁面下行检测，桥墩水下部分后侧半壁面下行检测、机器人换向爬行180°而转向前侧、桥墩水下部分后侧半壁面上行检测，可实现墩柱N水上部分和水下部分均前后半壁面检测而实现完整检测，可避免漏检，同时可实现对墩柱二次探伤，可保证检测结果的可靠性、稳定性，且工作效率高。
Claims (7)
1.一种桥梁水下检测攀爬式机器人，其特征在于：包括机架(1)、夹抱机构(2)、环向爬行驱动装置(3)、两个升降爬行驱动装置(4)、表面清理装置(5)、水平推进器(6)和升降推进器(7)；
所述机架(1)包括两个立柱(1-1)、上固定座(1-2)、下固定座(1-3)和中间框(1-4)，该两个立柱(1-1)间隔分布，该两个立柱(1-1)上端与上固定座(1-2)固接，该两个立柱(1-1)下端与下固定座(1-3)固接，该中间框(1-4)位于上固定座(1-2)和下固定座(1-3)之间且固定在两个立柱(1-1)上；
所述夹抱装置(2)包括两个上夹臂(2-1)、两个下夹臂(2-2)、第一电机(2-3)、第一蜗杆(2-4)、第一涡轮(2-5)、上转盘(2-6)、下转盘(2-7)、两个上连杆(2-8)、两个下连杆(2-9)和两个立连杆(2-10)；该两个上夹臂(2-1)交叉设置且该两个上夹臂(2-1)中部分别与两个立柱(1-1)可转动连接，该两个下夹臂(2-2)交叉设置且该两个下夹臂(2-2)中部分别与两个立柱(1-1)可转动连接，该上转盘(2-6)可转动地安装在上固定座(1-2)上，该下转盘(2-7)可转动地安装在下固定座(1-3)上，该两个上连杆(2-8)沿上转盘(2-6)的中心呈180°旋转对称设置，该两个上连杆(2-8)一端与上转盘(2-6)外缘铰接，该两个上连杆(2-8)另一端分别与两个上夹臂(2-1)一端铰接，该两个下连杆(2-9)沿下转盘(2-7)的中心呈180°旋转对称设置，该两个下连杆(2-9)一端与下转盘(2-7)外缘铰接，该两个下连杆(2-9)另一端分别与两个下夹臂(2-2)一端铰接，该两个立连杆(2-10)上端分别与两个上连杆(2-8)中部铰接，该两个立连杆(2-10)下端分别与两个下连杆(2-9)中部铰接，该第一电机(2-3)通过第一蜗杆(2-4)与第一涡轮(2-5)连接，该第一涡轮(2-5)与上转盘(2-6)或下转盘(2-7)同轴连接，该两个上夹臂(2-1)另一端为夹持端且分别设置两个上弹性夹垫(2-11)，该两个下夹臂(2-2)另一端为夹持端且分别设置两个下弹性夹垫(2-12)；
该环向爬行驱动装置(3)包括中间架(3-1)、两个侧翼架(3-2)、两个上履带(3-3)、两个下履带(3-4)、两个中间传送带(3-5)、两个第一旋转驱动机构(3-6)和两个第二旋转驱动机构(3-7)；该两个侧翼架(3-2)对称位于中间架(3-1)的两侧，该两个侧翼架(3-2)一端上分别固定设置两个第一竖向转轴(3-8)，该两个第一竖向转轴(3-8)分别与中间架(3-1)两端可转动连接，该两个侧翼架(3-2)另一端上分别可转动设置两个第二竖向转轴(3-9)，该两个第一竖向转轴(3-8)上端分别可转动地套装两个上主动履带轮(3-10)，该两个第一竖向转轴(3-8)下端分别可转动地套装两个下主动履带轮(3-11)，该两个第二竖向转轴(3-9)上端分别可转动地套装两个上从动履带轮(3-12)，该两个第二竖向转轴(3-9)下端分别可转动地套装两个下从动履带轮(3-13)，该两个上主动履带轮(3-10)分别通过两个上履带(3-3)与上从动履带轮(3-12)一一连接，该两个下主动履带轮(3-11)分别通过两个下履带(3-4)与两个下从动履带轮(3-13)一一连接，该两个第一竖向转轴(3-8)上端分别可转动地套装两个上带轮(3-14)，该两个第一竖向转轴(3-8)下端分别可转动地套装两个下带轮(3-15)，其中一个所述中间传送带(3-5)绕装在两个上带轮(3-14)上，另一个所述中间传送带(3-5)绕装在两个下带轮(3-15)上，该两个第一旋转驱动机构(3-6)分别与两个第一竖向转轴(3-8)连接，该两个第二旋转驱动机构(3-7)分别与其中一个上带轮(3-14)和其中一个下带轮(3-15)连接；
该两个升降爬行驱动装置(4)分别安装在该两个侧翼架(3-2)上；
该升降爬行驱动装置(4)包括立梁(4-1)、两个连杆(4-2)和履带架(4-3)、竖向爬行履带(4-4)及电动缸(4-5)，该两个连杆(4-2)平行，该立梁(4-1)与履带架(4-3)平行，该立梁(4-1)、两个连杆(4-2)和履带架(4-3)构成平行四连杆机构，该电动缸(4-5)输出端与履带架(4-3)连接，该竖向爬行履带(4-4)安装在履带架(4-3)上，该立梁(4-1)与该侧翼架(3-2)固定连接；
该中间架(3-1)上设置有表面清理装置(5)、水平推进器(6)、升降推进器(7)、摄像机(8)、图像声呐装置、照明装置及探伤装置。
2.如权利要求1所述的一种桥梁水下检测攀爬式机器人，其特征在于：所述第一旋转驱动机构(3-6)包括第二电机(3-61)、第二蜗杆(3-62)、第二涡轮(3-63)，该第二电机(3-61)通过第二蜗杆(3-62)与第二涡轮(3-63)连接，该第二涡轮(3-63)固套在第一竖向转轴(3-8)上。
3.如权利要求1或2所述的一种桥梁水下检测攀爬式机器人，其特征在于：该电动缸(4-5)输出端通过弹性伸缩杆(4-6)与履带架(4-3)连接；
该弹性伸缩杆(4-6)包括第一杆件(4-61)、第二杆件(4-62)及弹簧(4-63)，该第一杆件(4-61)一端与第二杆件(4-62)一端可滑动套接，该第一杆件(4-61)另一端与立梁(4-1)铰接，该第二杆件(4-62)另一端与履带架(4-3)铰接，该弹簧(4-63)两端分别与第一杆件(4-61)和第二杆件(4-62)连接且当该伸缩杆(4-6)收缩时该弹簧(4-63)被压缩，该立梁(4-1)上可滑动连接有滑块(4-7)，该电动缸(4-5)输出端与该滑块(4-7)连接并用于驱动该滑块(4-7)升降滑动。
4.如权利要求1-3中任一项所述的一种桥梁水下检测攀爬式机器人，其特征在于：所述表面清理装置(5)包括固定座(5-1)、导轨(5-2)、进给座(5-3)、第三电机(5-4)、第一齿轮(5-5)、齿条(5-6)、第四电机(5-7)、同步带(5-8)、三个同步轮(5-9)和三个清理输出轴(5-10)，该固定座(5-1)固定在中间架(3-1)上，该进给座(5-3)通过导轨(5-2)与固定座(5-1)可滑动连接，该第三电机(5-4)安装在固定座(5-1)上，该第一齿轮(5-5)与第三电机(5-4)输出端连接，该齿条(5-6)固定在进给座(5-3)上且与导轨(5-2)平行，该第一齿轮(5-5)与齿条(5-6)啮合连接，该第四电机(5-7)安装在进给座(5-3)上，该三个清理输出轴(5-10)可转动地安装在进给座(5-3)上且呈三角分布，该三个同步轮(5-9)分别套装在该三个清理输出轴(5-10)上，该同步带(5-8)同时绕装在三个同步轮(5-9)上，该三个清理输出轴(5-10)上均安装刷头(5-11)，该第四电机(5-7)输出端与其中一个所述清理输出轴(5-10)连接。
5.如权利要求1-4中任一项所述的一种桥梁水下检测攀爬式机器人，其特征在于：该两个上夹臂(2-1)的夹持端为V形状或弧形状，该两个下夹臂(2-2)的夹持端的夹持端为V形状或弧形状。
6.如权利要求1-5中任一项所述的一种桥梁水下检测攀爬式机器人，其特征在于：所述两个第二旋转驱动机构(3-7)均包括第五电机(3-71)、主动齿轮(3-72)和从动齿轮(3-73)，该第五电机(3-71)输出端与主动齿轮(3-72)连接，该主动齿轮(3-72)与从动齿轮(3-73)啮合连接；
该两个第二旋转驱动机构(3-7)的从动齿轮(3-73)可转动地套装在第一竖向转轴(3-8)上；
其中一个所述第二旋转驱动机构(3-7)上的从动齿轮(3-73)与其中一个上带轮(3-14)同轴固接，另一个所述第二旋转驱动机构(3-7)上的从动齿轮(3-73)与其中一个下带轮(3-15)同轴固接。
7.一种工作方法，其采用如权利要求1-6中任一项所述的桥梁多功能检测机器人，其包括以下步骤：
S10、将机器人与PC机或遥控设备通讯连接，该PC机或遥控设备用于控制机器人执行动作；
S20、将机器人放于桥梁的墩柱(N)附近的岸边水上；然后启动水平推进器(6)工作而将机器人靠近墩柱(N)运动；
S30、再通过该夹抱机构(2)工作而使其两个上夹臂(2-1)和两个下夹臂(2-2)同时夹合并抱紧墩柱(N)上；
S40、启动该两个升降爬行驱动装置(4)同时上行运动而使机器人(N)向上行运动，并通过摄像机(6)沿途采集墩柱(N)墩壁面外观图像数据且同时通过探伤装置沿途探伤墩柱(N)；当上行过程中摄像机(6)采集到墩柱(N)墩壁上某一个位置存在附着物或遮挡物图像时该机器停止向上运动并进入步骤S40，否则进入步骤S50；
S50、启动表面清理装置(5)工作，并将墩柱(N)墩壁上的附着物或遮挡物清理掉，然后重新采集墩柱(N)墩壁上清理部位的图像数据后再继续上行采集；
S60、当检测机器人上行到顶时，该两个升降爬行驱动装置(4)停止工作而使该机器停止向上运动；然后再启动环向爬行驱动装置(3)工作并使机器人转动180°；
S70、再启动该两个升降爬行驱动装置(4)同时下行运动而使机器人沿(N)向下行运动，并通过摄像机(6)沿途采集墩柱(N)墩壁面外观图像数据且同时通过探伤装置沿途探伤墩柱(N)；当机器人下行进入水中时同时开启照明装置、图像声呐装置和升降推进器(7)工作；而当下行过程中摄像机(6)采集到墩柱(N)墩壁上某一个位置存在附着物或遮挡物图像时该机器停止向下运动并进入步骤S80，否则进入步骤S90；
S80、启动表面清理装置(5)工作，并将墩柱(N)墩壁上的附着物或遮挡物清理掉，然后重新采集墩柱(N)墩壁上清理部位的图像数据后再继续下行采集；
S90、当机器人下行到底时，先将两个升降爬行驱动装置(4)停止工作而使该机器停止向下运动；然后再启动该环向爬行驱动装置(3)工作并使机器人转动180°；
S100、再启动该两个升降爬行驱动装置(4)同时上行运动而使机器人(N)向上行运动，并通过摄像机(6)沿途采集墩柱(N)墩壁面外观图像数据且同时通过探伤装置沿途探伤墩柱(N)，且该照明装置、图像声呐装置和升降推进器(7)保持工作；当上行过程中摄像机(6)采集到墩柱(N)墩壁上某一个位置存在附着物或遮挡物图像时该机器停止向上运动并进入步骤S110，否则进入步骤S120；
S110、启动表面清理装置(5)工作，并将墩柱(N)墩壁上的附着物或遮挡物清理掉，然后重新采集墩柱(N)墩壁上清理部位的图像数据后再继续上行采集；
S120、当机器人上行到水面时再同时关闭摄像机(6)、探伤装置、照明装置、图像声呐装置和升降推进器(7)工作；
S130、再启动该夹抱机构(2)工作，使其两个上夹臂(2-1)和两个下夹臂(2-2)同时松开墩柱(N)；
S140、再启动该水平推进器(6)工作并将机器人朝向下一个墩柱(N)运动或靠岸运动。
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