CN113984353A - 一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，包括：检测机体、支撑板、固定滑轮、活动滑轮和调节夹紧机构。检测机体固定连接至支撑板。固定滑轮和活动滑轮设置在支撑板处。调节夹紧机构设置在固定滑轮和活动滑轮之间。一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人还包括：用于检测滑轮的磨损报警机构。本发明的有益之处在于，降低机器人滑轮的磨损，延长滑轮使用寿命，并且在滑轮受到磨损危害时，则进行报警，方便及时检修。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁斜拉索检测机器人技术领域，具体是一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人。
背景技术
桥梁斜拉索检测机器人是用于检测桥梁上斜拉索的一种机器人设备。一般都是将其安装至斜拉索上，然后控制其沿着拉索移动，而机器人本身装载有相关检测系统进行检测。一般桥梁斜拉索检测机器人都是依靠两组滑轮夹住拉索进行移动的，但是由于拉索本身容易产生振动，从而容易导致滑轮受到磨损，并且滑轮磨损情况需要人工进行检查，无法及时得到处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，包括：检测机体、支撑板、固定滑轮、活动滑轮和调节夹紧机构。检测机体固定连接至支撑板。固定滑轮和活动滑轮设置在支撑板处。调节夹紧机构设置在固定滑轮和活动滑轮之间。一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人还包括：用于检测滑轮的磨损报警机构。
磨损报警机构包括：橡胶保护套、橡胶凸球、气囊、顶杆、连接弹簧、压力感应开关和警报器。固定滑轮和活动滑轮上均套接橡胶保护套。橡胶凸球均匀分布在橡胶保护套处。气囊埋设在橡胶凸球内。顶杆竖直滑动穿插在气囊内，连接弹簧套接在顶杆处。压力感应开关均匀分布在固定滑轮和活动滑轮处，并且顶杆和压力感应开关对齐存在。所有的压力感应开关均与警报器电连接。
作为本发明进一步的方案：磨损报警机构还包括：嵌合卡槽、固定钉杆和橡胶卡块。固定滑轮和活动滑轮的外壁处均开设嵌合卡槽。橡胶卡块连接至橡胶保护套上。固定滑轮和活动滑轮上均穿插固定钉杆，并且固定钉杆的末端穿插至嵌合卡槽处。
作为本发明进一步的方案：调节夹紧机构包括：轮体基板、穿插套、连接滑杆、第一螺纹连接套、第二螺纹连接套和调节连接螺杆。固定滑轮和活动滑轮转动连接至轮体基板之间。固定滑轮和活动滑轮的两侧均设置有一组轮体基板。穿插套固定连接至固定滑轮所连接的轮体基板处。连接滑杆固定连接至活动滑轮所连接的轮体基板处，并且连接滑杆滑动穿插在穿插套处。第一螺纹连接套固定连接至固定滑轮所连接的轮体基板处。第二螺纹连接套固定连接至活动滑轮所连接的轮体基板处。调节连接螺杆配合穿插在第二螺纹连接套处。
作为本发明进一步的方案：调节夹紧机构还包括：用于防止连接滑杆脱离穿插套的限位块。限位块固定连接至连接滑杆。
作为本发明进一步的方案：一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人还包括：用于驱动固定滑轮旋转的电机驱动组件。电机驱动组件连接至固定滑轮。
作为本发明进一步的方案：一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人还包括：缓冲减震机构。缓冲减震机构包括：活动轴、挤压板和弹性橡胶环。活动轴固定连接至轮体基板，并且活动轴滑动穿过支撑板。挤压板水平固定连接至活动轴。弹性橡胶环连接在检测机体处，并且挤压板贴合在弹性橡胶环处。
作为本发明进一步的方案：活动轴为钢轴。
作为本发明进一步的方案：活动轴外壁涂有用于降低摩擦力的光滑剂。
作为本发明进一步的方案：缓冲减震机构还包括：辅助弹簧和连接球。辅助弹簧连接至连接球和弹性橡胶环之间，并且辅助弹簧环绕连接球等距分布。
作为本发明进一步的方案：一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人还包括：风力检测防护机构。风力检测防护机构包括：风力检测仪、小型电动伸缩杆、限位环、套管、延伸杆、收纳盒、气泵、弹射弹簧和波纹伸缩气囊。风力检测仪安装至检测机体，并且风力检测仪配设有旋转组件；小型电动伸缩杆固定连接至风力检测仪的旋转组件上。限位环固定连接至小型电动伸缩杆的伸缩端。套管水平固定连接至风力检测仪的旋转组件。延伸杆水平滑动穿插在套管内。收纳盒固定连接至延伸杆处。气泵安装至收纳盒处。波纹伸缩气囊的上端固定连接至收纳盒内。收纳盒的下端为开口。弹射弹簧连接至延伸杆和套管之间。气泵的出气端与波纹伸缩气囊连通。风力检测仪与小型电动伸缩杆以及气泵电连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：降低机器人滑轮的磨损，延长滑轮使用寿命，并且在滑轮受到磨损危害时，则进行报警，方便及时检修。
主要依靠橡胶保护套和橡胶凸球将滑轮包裹住，然后进行防护，避免滑轮运行过程中直接受到磨损。并且弹性橡胶环用于缓冲机体向下作用在滑轮上的冲击力，避免冲击力加剧磨损。同时在橡胶保护套和橡胶凸球磨损到一定程度后，进行报警，方便及时更换外部的橡胶保护套。
同时机器人在运行过程中遇到过强的风力时，自动进行防护。
主要依靠充气的波纹伸缩气囊环绕分布在机器人外部进行防护。
本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
图1为本发明的一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人的结构示意图。
图2为图1中A处的放大结构图。
图3为图2中一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人的橡胶保护套、橡胶凸球和顶杆配合连接的局部结构图。
图4为图2中一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人的橡胶保护套、橡胶凸球和滑轮配合连接的右视剖面结构图。
图5为图1中一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人的套管、限位环和检测机体配合连接的俯视结构图。
图6为图1中一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人的套管、波纹伸缩气囊、延伸杆、收纳盒和气泵配合连接的结构图。
附图标号清单：一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人100；检测机体10；支撑板20；固定滑轮30；活动滑轮40；调节夹紧机构50；轮体基板51；穿插套52；连接滑杆53；第一螺纹连接套54；第二螺纹连接套55；调节连接螺杆56；限位块57；磨损报警机构60；橡胶保护套61；橡胶凸球62；气囊63；顶杆64；连接弹簧65；压力感应开关66；嵌合卡槽67；固定钉杆68；橡胶卡块69；电机驱动组件70；缓冲减震机构80；活动轴81；挤压板82；弹性橡胶环83；辅助弹簧84；连接球85；风力检测防护机构90；风力检测仪91；小型电动伸缩杆92；限位环93；套管94；延伸杆95；收纳盒96；气泵97；弹射弹簧98；波纹伸缩气囊99。
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。
如图1至图6所示，本发明实施例中，一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人100，包括：检测机体10、支撑板20、固定滑轮30、活动滑轮40和调节夹紧机构50。检测机体10固定连接至支撑板20的上侧。固定滑轮30和活动滑轮40设置在支撑板20的下侧。调节夹紧机构50设置在固定滑轮30和活动滑轮40之间。一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人100还包括：用于检测滑轮的磨损报警机构60。
磨损报警机构60包括：橡胶保护套61、橡胶凸球62、气囊63、顶杆64、连接弹簧65、压力感应开关66和警报器。固定滑轮30和活动滑轮40上均套接橡胶保护套61。橡胶凸球62均匀分布在橡胶保护套61的外壁上。气囊63埋设在橡胶凸球62内，并且气囊63内充有一定气压的气体。顶杆64竖直滑动穿插在气囊63的内底部，并且顶杆64穿插位置处密封有一层密封膜，避免漏气。顶杆64的一端处于气囊63的内侧，另一端处于橡胶保护套61的内层位置，连接弹簧65套接在顶杆64处。压力感应开关66均匀分布在固定滑轮30和活动滑轮40的侧壁上，并且顶杆64和压力感应开关66对齐存在。所有的压力感应开关66均与警报器电连接。
套在固定滑轮30和活动滑轮40外壁上的橡胶保护套61起到保护作用，避免固定滑轮30和活动滑轮40直接收到磨损。同时橡胶凸球62用于增大橡胶保护套61的摩擦力，方便固定滑轮30和活动滑轮40夹住拉索移动。而当橡胶凸球62由于长时间使用磨损严重时，一旦内侧气囊63露出，并且磨损破，则内侧气囊63便由于挤压而致使顶杆64发生相对滑动。顶杆64便挤压到对应的压力感应开关66，压力感应开关66便触发报警器，提醒相关工作人员更换整个橡胶保护套61。
磨损报警机构60还包括：嵌合卡槽67、固定钉杆68和橡胶卡块69。固定滑轮30和活动滑轮40的外壁处均开设嵌合卡槽67。橡胶卡块69连接至橡胶保护套61上。固定滑轮30和活动滑轮40上均穿插固定钉杆68，并且固定钉杆68的末端穿插至嵌合卡槽67处。当需要将橡胶保护套61固定值固定滑轮30或者活动滑轮40上时，则使得橡胶保护套61环绕包裹住轮体，然后使得橡胶保护套61末端的橡胶卡块69嵌合在嵌合卡槽67内。然后使得固定钉杆68穿过橡胶卡块69，致使橡胶保护套61固定安装好，同时方便拆卸。
调节夹紧机构50包括：轮体基板51、穿插套52、连接滑杆53、第一螺纹连接套54、第二螺纹连接套55和调节连接螺杆56。固定滑轮30和活动滑轮40转动连接至轮体基板51之间。固定滑轮30和活动滑轮40的两侧均设置有一组轮体基板51。穿插套52固定连接至固定滑轮30左侧的轮体基板51处。连接滑杆53竖直固定连接至活动滑轮40左侧的轮体基板51处，并且连接滑杆53滑动穿插在穿插套52处。第一螺纹连接套54固定连接至固定滑轮30右侧的轮体基板51处。第二螺纹连接套55固定连接至活动滑轮40右侧的轮体基板51处。调节连接螺杆56通过螺纹配合穿插在第二螺纹连接套55处。
当需要使得固定滑轮30和活动滑轮40将拉索夹住时，则使得调节连接螺杆56先与第一螺纹连接套55分离。通过连接滑杆53在穿插套52内滑动，调节固定滑轮30和活动滑轮40之间的间距，致使固定滑轮30和活动滑轮40将拉索夹住。然后通过调节连接螺杆56向下旋转移动，对接到第一螺纹连接套54内，致使固定滑轮30和活动滑轮40保持相对固定。
调节夹紧机构50还包括：用于防止连接滑杆53脱离穿插套52的限位块57。限位块57固定连接至连接滑杆53的上端。
一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人100还包括：用于驱动固定滑轮30旋转的电机驱动组件70。电机驱动组件70连接至固定滑轮30的右侧转动端。
一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人100还包括：缓冲减震机构80。缓冲减震机构80包括：活动轴81、挤压板82和弹性橡胶环83。活动轴81左右成对竖直固定连接至轮体基板51的上侧，并且活动轴81滑动穿过支撑板20。挤压板82水平固定连接至活动轴81的上端。弹性橡胶环83连接在检测机体10的下侧，并且挤压板82贴合在弹性橡胶环83下侧。当整个机器人沿着拉索移动而产生振动，且振动传播至上方检测机体10处时，依靠弹性橡胶环83的变形，使得检测机体10通过支撑板20相对活动轴81进行整体上下滑动。避免振动传播至检测机体10内部的精密元件，造成其损坏。同时检测机体10由于振动而相对活动轴81下降时，变形的弹性橡胶环83缓冲其下降的冲击力，避免冲击力直接作用到固定滑轮30和活动滑轮40上，造成固定固定滑轮30和活动滑轮40由于冲击力作用而与拉索之间发生过度的磨损。
活动轴81为钢轴。
活动轴81外壁涂有用于降低摩擦力的光滑剂。
缓冲减震机构80还包括：辅助弹簧84和连接球85。连接球85处于弹性橡胶环83的中心位置，辅助弹簧84连接至连接球85和弹性橡胶环83之间，并且辅助弹簧84环绕连接球85等距分布。在弹性橡胶环83发生变形时，对应位置的辅助弹簧84进行拉伸或者压缩，增强缓冲效果。
一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人100还包括：风力检测防护机构90。风力检测防护机构90包括：风力检测仪91、小型电动伸缩杆92、限位环93、套管94、延伸杆95、收纳盒96、气泵97、弹射弹簧98和波纹伸缩气囊99。风力检测仪91安装至检测机体10的上侧，并且风力检测仪91配设有旋转组件，此处风力检测仪91为现有技术设备，其中旋转组件同样为现有风力检测仪91的组件；小型电动伸缩杆92竖直固定连接至风力检测仪91的旋转组件上。限位环93固定连接至小型电动伸缩杆92的伸缩端。套管94水平固定连接至风力检测仪91的旋转组件下端，并且套管94环绕风力检测仪91等距分布多个，同时套管94处于限位环93的内侧。延伸杆95水平滑动穿插在套管94内。收纳盒96固定连接至延伸杆95的外端头处。气泵97安装至收纳盒96的外侧。波纹伸缩气囊99收纳至收纳盒96内，并且波纹伸缩气囊99的上端固定连接至收纳盒96的内顶部。收纳盒96的下端为开口。弹射弹簧98连接至延伸杆95和套管94之间，并且弹射弹簧98处于压缩状态。气泵97的出气端与波纹伸缩气囊99连通。风力检测仪91通过继电器与小型电动伸缩杆92的收缩控制电路以及气泵97的启动电路电连接。风力检测仪91的旋转组件在风力作用下旋转，而风力检测仪91根据旋转组件的转速计算风速。当风速达到警戒值时，风力检测仪91便使得小型电动伸缩杆92进行收缩，致使限位环93升起。限位环93升起后，各个位置处的延伸杆95便在弹射弹簧98的作用下弹射出来。同时气泵97启动，对波纹伸缩气囊99进行充气。如此波纹伸缩气囊99便向下拉伸展开。环绕等距分布的波纹伸缩气囊99便分布在检测机体10的周围，实现防护，避免风力过大造成检测机体10晃动而撞击到相关物体，造成损坏。
检测机体10中装载有倾斜度检测系统，倾斜度检测系统包括获取在役斜拉索的静态图像；获取单根在役斜拉索轴线上的多个离散点的图像坐标﹔获取单相在役斜拉索的多个离散点的修正坐标﹔获取单根在役斜拉索的多个离散点的倾斜坐标﹔根据Irvine方程和倾斜坐标对单根在役斜拉索的多个高散点进行拟合，得到在役斜拉索的平均索力。该系统既不用在拉索上设置传感装置，也不用接触拉索，通过拉索的图像就能实现索力检测。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，包括：检测机体、支撑板、固定滑轮、活动滑轮和调节夹紧机构；所述检测机体固定连接至所述支撑板；所述固定滑轮和所述活动滑轮设置在所述支撑板处；所述调节夹紧机构设置在所述固定滑轮和所述活动滑轮之间；其特征在于，所述一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人还包括：用于检测滑轮的磨损报警机构；
所述磨损报警机构包括：橡胶保护套、橡胶凸球、气囊、顶杆、连接弹簧、压力感应开关和警报器；所述固定滑轮和所述活动滑轮上均套接所述橡胶保护套；所述橡胶凸球均匀分布在所述橡胶保护套处；所述气囊埋设在所述橡胶凸球内；所述顶杆竖直滑动穿插在所述气囊内，所述连接弹簧套接在所述顶杆处；所述压力感应开关均匀分布在所述固定滑轮和所述活动滑轮处，并且所述顶杆和所述压力感应开关对齐存在；所有的所述压力感应开关均与所述警报器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，其特征在于，
所述磨损报警机构还包括：嵌合卡槽、固定钉杆和橡胶卡块；所述固定滑轮和所述活动滑轮的外壁处均开设所述嵌合卡槽；所述橡胶卡块连接至所述橡胶保护套上；所述固定滑轮和所述活动滑轮上均穿插所述固定钉杆，并且所述固定钉杆的末端穿插至所述嵌合卡槽处。
3.根据权利要求1所述的一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，其特征在于，
所述调节夹紧机构包括：轮体基板、穿插套、连接滑杆、第一螺纹连接套、第二螺纹连接套和调节连接螺杆；所述固定滑轮和所述活动滑轮转动连接至所述轮体基板之间；所述固定滑轮和所述活动滑轮的两侧均设置有一组所述轮体基板；所述穿插套固定连接至所述固定滑轮所连接的所述轮体基板处；所述连接滑杆固定连接至所述活动滑轮所连接的所述轮体基板处，并且所述连接滑杆滑动穿插在所述穿插套处；所述第一螺纹连接套固定连接至所述固定滑轮所连接的所述轮体基板处；所述第二螺纹连接套固定连接至所述活动滑轮所连接的所述轮体基板处；所述调节连接螺杆配合穿插在所述第二螺纹连接套处。
4.根据权利要求1所述的一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，其特征在于，
所述调节夹紧机构还包括：用于防止所述连接滑杆脱离所述穿插套的限位块；所述限位块固定连接至所述连接滑杆。
5.根据权利要求1所述的一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，其特征在于，
所述一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人还包括：用于驱动所述固定滑轮旋转的电机驱动组件；所述电机驱动组件连接至所述固定滑轮。
6.根据权利要求1所述的一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，其特征在于，
所述一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人还包括：缓冲减震机构；所述缓冲减震机构包括：活动轴、挤压板和弹性橡胶环；所述活动轴固定连接至所述轮体基板，并且所述活动轴滑动穿过所述支撑板；所述挤压板水平固定连接至所述活动轴；所述弹性橡胶环连接在所述检测机体处，并且所述挤压板贴合在所述弹性橡胶环处。
7.根据权利要求6所述的一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，其特征在于，
所述活动轴为钢轴。
8.根据权利要求7所述的一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，其特征在于，
所述活动轴外壁涂有用于降低摩擦力的光滑剂。
9.根据权利要求6所述的一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，其特征在于，
所述缓冲减震机构还包括：辅助弹簧和连接球；所述辅助弹簧连接至所述连接球和所述弹性橡胶环之间，并且所述辅助弹簧环绕所述连接球等距分布。
10.根据权利要求1所述的一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人，其特征在于，
所述一种基于倾斜度检测系统的桥梁斜拉索检测机器人还包括：风力检测防护机构；所述风力检测防护机构包括：风力检测仪、小型电动伸缩杆、限位环、套管、延伸杆、收纳盒、气泵、弹射弹簧和波纹伸缩气囊；所述风力检测仪安装至所述检测机体，并且所述风力检测仪配设有旋转组件；所述小型电动伸缩杆固定连接至所述风力检测仪的旋转组件上；所述限位环固定连接至所述小型电动伸缩杆的伸缩端；所述套管水平固定连接至所述风力检测仪的旋转组件；所述延伸杆水平滑动穿插在所述套管内；所述收纳盒固定连接至所述延伸杆处；所述气泵安装至所述收纳盒处；所述波纹伸缩气囊的上端固定连接至所述收纳盒内；所述收纳盒的下端为开口；所述弹射弹簧连接至所述延伸杆和所述套管之间；所述气泵的出气端与所述波纹伸缩气囊连通；所述风力检测仪与所述小型电动伸缩杆以及所述气泵电连接。
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