CN112986030A - 一种移动式建筑结构检测机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动式建筑结构检测机器人，属于建筑结构检测技术领域。一种移动式建筑结构检测机器人，包括底座，底座外壁设置有行走机构，底座的顶部固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆远离底座的一端连接有壳体，壳体外壁固定连接有第一电机，第一电机的输出端连接有转轴，转轴远离第一电机的一端穿过壳体并连接有主动齿轮，主动齿轮转动连接在壳体内，壳体内壁通过轴承转动连接有丝杆，丝杆外壁连接有与主动齿轮相互啮合的从动齿轮，丝杆外壁还螺纹连接有套筒，套筒外壁固定连接有连接块，连接块外壁活动连接有弹性伸缩杆；本发明可以降低工作人员的劳动强度，使回弹仪主体的轴线始终保持与被测建筑面垂直，减小人为误差，保证检测结果。

Description

一种移动式建筑结构检测机器人

技术领域

本发明涉及建筑结构检测技术领域，尤其涉及一种移动式建筑结构检测机器人。

背景技术

现今，随着我国城市化进程的加快，越来越多的大型建筑拔地而起，由于这些建筑结构对于结构强度要求较高，需要对其进行工程检测，而结构实体检测则是工程检测的其中一项任务，建筑结构实体检测主要对结构混凝土强度和钢筋保护层厚度进行检测。

对于混凝土建筑结构在测量结构强度时通常使用混凝土回弹仪，适于检测建筑构件以及梁结构，主要技术指标有冲击功能、弹击拉簧钢度、弹击锤冲程、指针系统最大静摩擦力和刚钻率定平均值，其使用原理是用一弹簧驱动弹击锤并通过弹击杆弹击混凝土表面所产生的瞬时弹性变形的恢复力，使弹击锤带动指针弹回并指示出弹回的距离，以回弹值作为混凝土抗压强度相关的指标之一，从而来推定混凝土的抗压强度。

回弹仪在对混凝土结构表面进行测量时，通常需要在不同位置进行打点，比如在测量的过程中需要在同一个混凝土梁沿着其长度方向均匀设置四个测量区，每个测量区分成16个格，在每个格内均进行一次测量，从而在测量的过程中，需要工作人员手持回弹仪经常移动着测量，不仅提高了工作人员的劳动强度，且由于操作过程比较快速，难以使回弹仪的轴线与混凝土测试面始终垂直，进而导致测量的结果产生较大的人为误差，影响检测结果。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种移动式建筑结构检测机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种移动式建筑结构检测机器人，包括底座，所述底座外壁设置有行走机构，所述底座的顶部固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆远离底座的一端连接有壳体，所述壳体外壁固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端连接有转轴，所述转轴远离第一电机的一端穿过壳体并连接有主动齿轮，所述主动齿轮转动连接在壳体内，所述壳体内壁通过轴承转动连接有丝杆，所述丝杆外壁连接有与主动齿轮相互啮合的从动齿轮，所述丝杆外壁还螺纹连接有套筒，所述套筒外壁固定连接有连接块，所述连接块外壁活动连接有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆远离连接块的一端通过销轴连接有U形板，所述U形板外壁连接有检测机构。

优选的，所述丝杆设置有三个，三个所述丝杆呈圆周均匀分布在主动齿轮的外侧。

优选的，所述检测机构包括防护壳，所述防护壳与U形板固定相连，所述防护壳内壁连接有三个连接杆，每个所述连接杆远离防护壳内壁的一端均连接有放置板，三个所述放置板之间设置有回弹仪主体。

优选的，所述壳体内壁开凿有滑槽，所述滑槽内壁滑动连接有滑块，所述滑块的底壁连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆远离滑块的一端与防护壳活动相连。

优选的，所述弹性伸缩杆包括外壳和移动杆，所述外壳与连接块活动连接，所述移动杆与U形板活动连接，所述移动杆滑动连接在外壳内，所述移动杆外壁连接有固定板，所述移动杆外壁套接有第一弹性元件，所述第一弹性元件的两端分别与固定板和外壳相连。

优选的，所述移动杆两侧外壁均开凿有凹槽，所述凹槽内壁连接有齿条板，所述外壳外壁连接有支撑架，所述支撑架外壁转动连接有第一齿轮，所述外壳外壁开凿有与第一齿轮相配合的凹孔，所述第一齿轮与齿条板相互啮合。

优选的，所述外壳外壁固定连接有限位板，所述限位板外壁铰链连接有挡板，所述挡板与第一齿轮活动相抵，所述挡板外壁连接有第二弹性元件，所述第二弹性元件远离挡板的一端连接有电磁铁，所述电磁铁固定连接在外壳的外壁。

优选的，所述电磁铁与第一电机电性相连。

优选的，所述行走机构包括第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴转动连接在底座的底部，所述第一转轴和第二转轴的两端均连接有行走轮。

优选的，所述底座的顶部连接有电机座，所述电机座外壁连接有第二电机，所述第二电机的输出端连接有转动轴，所述转动轴与第一转轴外壁连接有相配合的同步轮，两个所述同步轮之间连接有同步带。

与现有技术相比，本发明提供了一种移动式建筑结构检测机器人，具备以下有益效果：

1、该移动式建筑结构检测机器人，通过控制第一电机运行，使第一电机的输出端带动主动齿轮与丝杆外侧的从动齿轮相互啮合，使套筒在丝杆外侧移动，通过弹性伸缩杆对防护壳的三个点进行同步推动，当遇到倾斜的墙面时，防护壳距离墙面近的一个点首先与墙面相抵，随着第一电机的继续运行，与墙面相抵的该处轴线的弹性伸缩杆率先被继续移动的套筒所挤压，尚未与墙面相抵的另外两处的弹性伸缩杆不被压缩，且继续使未被压缩的弹性伸缩杆对防护壳作用力，使防护壳与墙面相抵的接触点为圆心发生偏转，直至三处位置均与墙面相抵，使防护壳与墙面垂直贴合，此时，三个弹性伸缩杆挤压程度各不相同，本发明可以降低工作人员的劳动强度，使回弹仪主体的轴线始终保持与被测建筑面垂直，减小人为误差，保证检测结果。

2、该移动式建筑结构检测机器人，通过使防护壳的上下两端均通过第一伸缩杆与滑块连接，使滑块滑动在滑槽内，提高检测机构移动过程中的稳定性。

3、该移动式建筑结构检测机器人，通过使第一电机与电磁铁电性相连，当防护壳外侧与墙面垂直相抵时，停止第一电机的运行，电磁铁同步断电，使挡板在第二弹性元件的作用下与限位板相抵，对第一齿轮进行限制，第一齿轮与齿条板卡合，使齿条板无法带动移动杆收缩进外壳内，使防护壳与墙面贴合之后，弹性伸缩杆不再发生弹性运动，保证回弹仪的使用效果。

4、该移动式建筑结构检测机器人，通过控制第二电机运行，使第二电机的输出端在同步轮和同步带的作用下带动第一转轴转动，使第一转轴带动行走轮转动，进而控制装置在水平方向移动，替代工人手持，从而降低劳动强度，提高检测效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的图1中A部分的结构示意图；

图3为本发明的壳体内部的结构示意图；

图4为本发明的检测机构的结构示意图；

图5为本发明的丝杆的外部结构示意图；

图6为本发明的伸缩杆的结构示意图；

图7为本发明的图6中B部分的结构示意图。

图中：1、底座；2、电动伸缩杆；3、壳体；4、第一电机；401、主动齿轮；5、丝杆；501、从动齿轮；502、套筒；6、连接块；7、弹性伸缩杆；701、外壳；7011、凹孔；702、移动杆；7021、固定板；7022、第一弹性元件；8、U形板；9、防护壳；901、连接杆；902、放置板；10、回弹仪主体；11、滑槽；111、滑块；12、第一伸缩杆；13、凹槽；131、齿条板；14、支撑架；141、第一齿轮；15、限位板；151、挡板；152、第二弹性元件；16、电磁铁；17、第一转轴；171、第二转轴；172、行走轮；18、电机座；181、第二电机；182、转动轴；19、同步轮；191、同步带。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

参照图1-5，一种移动式建筑结构检测机器人，包括底座1，底座1外壁设置有行走机构，底座1的顶部固定连接有电动伸缩杆2，电动伸缩杆2远离底座1的一端连接有壳体3，壳体3外壁固定连接有第一电机4，第一电机4的输出端连接有转轴，转轴远离第一电机4的一端穿过壳体3并连接有主动齿轮401，主动齿轮401转动连接在壳体3内，壳体3内壁通过轴承转动连接有丝杆5，丝杆5外壁连接有与主动齿轮401相互啮合的从动齿轮501，丝杆5外壁还螺纹连接有套筒502，套筒502外壁固定连接有连接块6，连接块6外壁活动连接有弹性伸缩杆7，弹性伸缩杆7远离连接块6的一端通过销轴连接有U形板8，U形板8外壁连接有检测机构。

丝杆5设置有三个，三个丝杆5呈圆周均匀分布在主动齿轮401的外侧。

检测机构包括防护壳9，防护壳9与U形板8固定相连，防护壳9内壁连接有三个连接杆901，每个连接杆901远离防护壳9内壁的一端均连接有放置板902，三个放置板902之间设置有回弹仪主体10。

壳体3内壁开凿有滑槽11，滑槽11内壁滑动连接有滑块111，滑块111的底壁连接有第一伸缩杆12，第一伸缩杆12远离滑块111的一端与防护壳9活动相连。

当需要检测被测面时，使装置移动至被测墙体前方，通过控制第一电机4运行，使第一电机4的输出端带动主动齿轮401与丝杆5外侧的从动齿轮501相互啮合，使套筒502在丝杆5外侧移动，通过弹性伸缩杆7对防护壳9的三处位置进行同步推动，当遇到倾斜的墙面时，防护壳9距离墙面近的一个点首先与墙面相抵，随着第一电机4的继续运行，与墙面相抵的该处轴线的弹性伸缩杆7率先被套筒502的继续移动所挤压，尚未与墙面相抵的另外两处的弹性伸缩杆7不被压缩，使未被压缩的弹性伸缩杆7继续对防护壳9作用力，使防护壳9发生偏转，直至三处位置均与墙面相抵，使防护壳9与墙面垂直贴合，此时，三个弹性伸缩杆7挤压程度各不相同，本发明可以降低工作人员的劳动强度，使回弹仪主体10的轴线始终保持与被测建筑面垂直，减小人为误差，保证检测结果。

实施例2：

参照图1-7，一种移动式建筑结构检测机器人，与实施例1基本相同，更进一步的是，弹性伸缩杆7包括外壳701和移动杆702，外壳701与连接块6活动连接，移动杆702与U形板8活动连接，移动杆702滑动连接在外壳701内，移动杆702外壁连接有固定板7021，移动杆702外壁套接有第一弹性元件7022，第一弹性元件7022的两端分别与固定板7021和外壳701相连。

移动杆702两侧外壁均开凿有凹槽13，凹槽13内壁连接有齿条板131，外壳701外壁连接有支撑架14，支撑架14外壁转动连接有第一齿轮141，外壳701外壁开凿有与第一齿轮141相配合的凹孔7011，第一齿轮141与齿条板131相互啮合。

外壳701外壁固定连接有限位板15，限位板15外壁铰链连接有挡板151，挡板151与第一齿轮141活动相抵，挡板151外壁连接有第二弹性元件152，第二弹性元件152远离挡板151的一端连接有电磁铁16，电磁铁16固定连接在外壳701的外壁。

电磁铁16与第一电机4电性相连。

通过使第一电机4与电磁铁16电性相连，当防护壳9外侧与墙面垂直相抵时，停止第一电机4的运行，电磁铁16同步断电，使挡板151在第二弹性元件152的作用下与限位板15相抵，对第一齿轮141进行限制，第一齿轮141与齿条板131卡合，使齿条板131无法带动移动杆702收缩进外壳701内，使防护壳9与墙面贴合之后，弹性伸缩杆7不再发生弹性运动，保证回弹仪的使用效果。

实施例3：

参照图1-2，一种移动式建筑结构检测机器人，与实施例1基本相同，更进一步的是，行走机构包括第一转轴17和第二转轴171，第一转轴17和第二转轴171转动连接在底座1的底部，第一转轴17和第二转轴171的两端均连接有行走轮172。

底座1的顶部连接有电机座18，电机座18外壁连接有第二电机181，第二电机181的输出端连接有转动轴182，转动轴182与第一转轴17外壁连接有相配合的同步轮19，两个同步轮19之间连接有同步带191。

通过控制第二电机181运行，使第二电机181的输出端在同步轮19和同步带191的作用下带动第一转轴17转动，使第一转轴17带动行走轮172转动，进而控制装置在水平方向移动，替代工人手持移动，从而降低劳动强度，提高检测精准度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动式建筑结构检测机器人，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)外壁设置有行走机构，所述底座(1)的顶部固定连接有电动伸缩杆(2)，所述电动伸缩杆(2)远离底座(1)的一端连接有壳体(3)，所述壳体(3)外壁固定连接有第一电机(4)，所述第一电机(4)的输出端连接有转轴，所述转轴远离第一电机(4)的一端穿过壳体(3)并连接有主动齿轮(401)，所述主动齿轮(401)转动连接在壳体(3)内，所述壳体(3)内壁通过轴承转动连接有丝杆(5)，所述丝杆(5)外壁连接有与主动齿轮(401)相互啮合的从动齿轮(501)，所述丝杆(5)外壁还螺纹连接有套筒(502)，所述套筒(502)外壁固定连接有连接块(6)，所述连接块(6)外壁活动连接有弹性伸缩杆(7)，所述弹性伸缩杆(7)远离连接块(6)的一端通过销轴连接有U形板(8)，所述U形板(8)外壁连接有检测机构。

2.根据权利要求1所述的一种移动式建筑结构检测机器人，其特征在于，所述丝杆(5)设置有三个，三个所述丝杆(5)呈圆周均匀分布在主动齿轮(401)的外侧。

3.根据权利要求1所述的一种移动式建筑结构检测机器人，其特征在于，所述检测机构包括防护壳(9)，所述防护壳(9)与U形板(8)固定相连，所述防护壳(9)内壁连接有三个连接杆(901)，每个所述连接杆(901)远离防护壳(9)内壁的一端均连接有放置板(902)，三个所述放置板(902)之间设置有回弹仪主体(10)。

4.根据权利要求3所述的一种移动式建筑结构检测机器人，其特征在于，所述壳体(3)内壁开凿有滑槽(11)，所述滑槽(11)内壁滑动连接有滑块(111)，所述滑块(111)的底壁连接有第一伸缩杆(12)，所述第一伸缩杆(12)远离滑块(111)的一端与防护壳(9)活动相连。

5.根据权利要求1所述的一种移动式建筑结构检测机器人，其特征在于，所述弹性伸缩杆(7)包括外壳(701)和移动杆(702)，所述外壳(701)与连接块(6)活动连接，所述移动杆(702)与U形板(8)活动连接，所述移动杆(702)滑动连接在外壳(701)内，所述移动杆(702)外壁连接有固定板(7021)，所述移动杆(702)外壁套接有第一弹性元件(7022)，所述第一弹性元件(7022)的两端分别与固定板(7021)和外壳(701)相连。

6.根据权利要求5所述的一种移动式建筑结构检测机器人，其特征在于，所述移动杆(702)两侧外壁均开凿有凹槽(13)，所述凹槽(13)内壁连接有齿条板(131)，所述外壳(701)外壁连接有支撑架(14)，所述支撑架(14)外壁转动连接有第一齿轮(141)，所述外壳(701)外壁开凿有与第一齿轮(141)相配合的凹孔(7011)，所述第一齿轮(141)与齿条板(131)相互啮合。

7.根据权利要求6所述的一种移动式建筑结构检测机器人，其特征在于，所述外壳(701)外壁固定连接有限位板(15)，所述限位板(15)外壁铰链连接有挡板(151)，所述挡板(151)与第一齿轮(141)活动相抵，所述挡板(151)外壁连接有第二弹性元件(152)，所述第二弹性元件(152)远离挡板(151)的一端连接有电磁铁(16)，所述电磁铁(16)固定连接在外壳(701)的外壁。

8.根据权利要求7所述的一种移动式建筑结构检测机器人，其特征在于，所述电磁铁(16)与第一电机(4)电性相连。

9.根据权利要求1所述的一种移动式建筑结构检测机器人，其特征在于，所述行走机构包括第一转轴(17)和第二转轴(171)，所述第一转轴(17)和第二转轴(171)转动连接在底座(1)的底部，所述第一转轴(17)和第二转轴(171)的两端均连接有行走轮(172)。

10.根据权利要求9所述的一种移动式建筑结构检测机器人，其特征在于，所述底座(1)的顶部连接有电机座(18)，所述电机座(18)外壁连接有第二电机(181)，所述第二电机(181)的输出端连接有转动轴(182)，所述转动轴(182)与第一转轴(17)外壁连接有相配合的同步轮(19)，两个所述同步轮(19)之间连接有同步带(191)。

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