CN114137074A - 一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置 - Google Patents

一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，包括设置于仿生爬壁机器人前端一侧的敲击机构及设置于所述敲击机构一侧的激光检测机构，所述敲击机构包括分别设置于连杆两端的检测锤及摆锤驱动器，所述连杆的近端通过固定件与所述仿生爬壁机器人连接，所述摆锤驱动器驱动所述检测锤进行敲击，并通过所述激光检测机构进行数据的采集接收。本发明的有益效果体现在：可以替代人工进行一些高空玻璃幕墙的检测作业，减少了高空作业人员的危险，进一步提高了高空作业的效率和安全性。

Description

一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置
技术领域
本发明涉及幕墙检测技术领域，尤其涉及一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置。
背景技术
玻璃幕墙是现今高层、大型建筑常用的一种带有装饰效果的轻质墙体，由玻璃面板及其附属结构组成。玻璃幕墙为避免出现高空掉落危险需要周期性进行玻璃幕墙及附属结构的性能检测，现今的检测方式更多的是通过专业技术人员高空作业进行检测，亦有采用小型无人机进行外表面形状检测，但这些方式均存在一定的缺陷，例如，通过人工检测对于检测人员而言危险性高、而无人机检测只能检测表面损坏，检测不够彻底，无法真正发现问题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，包括设置于仿生爬壁机器人前端一侧的敲击机构及设置于所述敲击机构一侧的激光检测机构，所述敲击机构包括分别设置于连杆两端的检测锤及摆锤驱动器，所述连杆的近端通过固定件与所述仿生爬壁机器人连接，所述摆锤驱动器驱动所述检测锤进行敲击，并通过所述激光检测机构进行数据的采集接收。
优选地，所述固定件包括包覆于所述摆锤驱动器外的固定块，所述固定块底部的端脚处均通过弹簧连接有缓冲组件，所述缓冲组件呈三明治结构，由上至下依次包括与所述弹簧直接连接的弹簧连接板、 弹性中间层及底部固定板，所述底部固定板与所述仿生爬壁机器人上表面连接；所述检测锤的近端通过锤子固定件与所述连杆连接，所述锤子固定件包覆于所述检测锤上。
优选地，所述敲击机构还包括一光电开关，所述光电开关通过光电开光固定件固定于所述固定件上。
优选地，所述连杆的近端设置有一限位输出杆，所述光电开光上设置有U型槽，所述限位输出杆的一端卡设于所述U型槽内。
优选地，所述激光检测机构包括激光位移传感器，所述激光位移传感器通过传感器固定件设置于U型导轨上，所述U型导轨通过加强支撑杆连接于所述仿生爬壁机器人上或通过加强支撑杆连接于第二连接模块上，所述第二连接模块与所述仿生爬壁机器人柔性连接。
优选地，所述U型导轨与待检测幕墙平行设置，所述加强支撑杆与所述U型导轨垂直设置。
优选地，所述传感器固定件与所述U型导轨为活动式固定，所述U型导轨与所述加强支撑杆为活动式固定。
优选地，所述仿生爬壁机器人上还设置有摄像检测机构及渗水检测机构。
优选地，所述摄像检测机构设置有两个，分别对称设置于所述仿生爬壁机器人的正前方两侧。
优选地，所述渗水检测机构设置于所述仿生爬壁机器人的尾部，包括水箱、通过水泵与所述水箱连接的水枪。
本发明的有益效果体现在：可以替代人工进行一些高空玻璃幕墙的检测作业，减少了高空作业人员的危险，进一步提高了高空作业的效率和安全性。
附图说明
图1：本发明实施例结构示意图。
图2：本发明的敲击机构结构示意图。
图3：本发明的渗水检测机构结构示意图。
图4：本发明的另一固定件结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例及图1-图3阐述本发明的技术方案，本发明揭示了一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，所述仿生爬壁机器人为利用真空发生装置制造负压吸附于幕墙玻璃表面上，并通过驱动轮实现玻璃幕墙行走功能的装置。
本发明所述的检测装置包括设置于仿生爬壁机器人前端一侧的敲击机构1及设置于所述敲击机构1一侧的激光检测机构2。通过所述敲击机构1对待检测的玻璃幕墙进行敲击，并通过所述激光检测机构2进行数据的采集接收。
具体的，所述敲击机构1包括分别设置于连杆6两端的检测锤8及摆锤驱动器5，所述检测锤8的近端通过锤子固定件11与所述连杆6连接，所述锤子固定件11包覆于所述检测锤8上，所述锤子固定件11呈半圆状，本实施例中，设有四个锤子固定件11，以更好的保证检测锤8与连杆6的连接更稳定。一般，所述敲击机构1设置于所述仿生爬壁机器人的顶面，所述检测锤8通过连杆6向所述仿生爬壁机器人前方延伸。
所述连杆6的近端通过固定件9与所述仿生爬壁机器人连接，进一步的，所述摆锤驱动器5的驱动轴与所述连杆6连接，所述摆锤驱动器5工作，带动所述连杆6进行运动从而驱动所述检测锤8进行敲击，所述的固定件9为L型固定件。优选地，结合图4所示，所述固定件9可以为包括包覆于所述摆锤驱动器5外的固定块，所述固定块底部的端脚处均通过弹簧25连接有缓冲组件，所述缓冲组件呈三明治结构，由上至下依次包括与所述弹簧25直接连接的弹簧连接板24、 弹性中间层23及底部固定板22，所述底部固定板22与所述仿生爬壁机器人上表面连接。本实施例中，所述弹簧为压簧，分别设置于所述固定块的四个端部。该缓冲组件中弹性中间层23与所述弹簧25形成了二级双重减震，使得其减震效果更好。同时，为装配方便，所述固定块由上固定块28和下固定块27构成。以上具有缓冲组件的固定件使得检测锤8在敲击时不会造成仿生爬壁机器人的振动从而影响到连接于仿生爬壁机器人上的位移传感器等精密器件检测的不稳定性，以提高最后的检测精准度。
所述敲击机构还包括一光电开关7，所述光电开关7通过光电开光固定件10固定于所述固定件9上。所述连杆6的近端设置有一限位输出杆19，所述光电开光7上设置有U型槽，所述限位输出杆19的一端卡设于所述U型槽内。本实施例中，所述光电开关7相对设置，即U型槽开口相对，所述限位输出杆19在两个U型槽内活动。通过所述光电开关7感应到限位输出杆19的接近实现信号的输入，U型槽的设置对检测锤8的敲击幅度做了进一步的限制。
所述激光检测机构2包括激光位移传感器12，所述激光位移传感器12通过传感器固定件13设置于U型导轨18上，所述U型导轨18通过加强支撑杆14连接于所述仿生爬壁机器人上。所述U型导轨18与待检测幕墙平行设置，所述加强支撑杆14与所述U型导轨18垂直设置。所述传感器固定件13与所述U型导轨18为活动式固定，所述U型导轨18与所述加强支撑杆14为活动式固定。活动式固定使得所述传感器固定件13带动所述激光传感器12在所述U型导轨18上进行位移。同时，结合U型导轨18在所述加强支撑杆14上的运动，实现了激光传感器12前后左右的位置调整。当玻璃幕墙在受到敲击机构1的动作后，激光位移传感器12检测到位移距离的变化，将信息传输到后台，控制本机器人的检测人员通过传输过来的数据对幕墙当下的状态进行分析。
现有技术中，一般会采用加速度传感器，然而加速度传感器在测试之前需要通过胶水固定在玻璃上，使得机器人很难量化控制加速度传感器在玻璃上粘结的牢固程度，从而影响检测。而本发明中采用位移传感器在采集数据的时候不需要与玻璃接触。其敏感度较高，可以简化机器人的测试动作，实现了机器人完成振动测试。
所述仿生爬壁机器人上还设置有摄像检测机构3及渗水检测机构4。所述摄像检测机构3设置有两个，分别对称设置于所述仿生爬壁机器人的正前方两侧。用于观察两侧前方的幕墙状态，通过视觉分析实时得出幕墙玻璃及结构件的外表状态，并实时传输到远程控制系统中，方便检测人员及时寻找出幕墙表面常见脱胶、松动、缝隙等问题。
所述渗水检测机构4设置于所述仿生爬壁机器人的尾部，包括水箱15、通过水泵16与所述水箱15连接的水枪17。在检测时，可以通过水枪17喷水于玻璃幕墙之间连接处，观察渗水情况实现对玻璃之间密封、胶水的状态，以便后续维修人员及时进行维护检修。
本装置还可以进一步的包括有模块扩展机构21，所述模块扩展机构21同样设置于所述仿生爬壁机器人的尾部，通过连接第二连接模块，所述加强支撑杆14即可以连接于第二连接模块上，所述第二连接模块与所述模块扩展机构21通过柔性连接。通过柔性连接可以很好的避免敲击机构在敲击时由于振动给位移传感器带来振动，从而影响到位移传感器的检测准确性。
本发明所述的检测装置基于仿生爬壁机器人实现在幕墙玻璃上的吸附及行走，通过设置敲击机构及激光检测机构实现了对幕墙玻璃及其结构件稳定性的检测，设置摄像检测机构提供最直观的幕墙玻璃的外表状态，设置渗水检测机构检测玻璃幕墙之间的密封是否存在脱胶、裂缝情况，本发明结构稳定可靠，能够对幕墙建筑表面进行智能化检测，有效地对玻璃幕墙安全状态进行评估，为城市建筑安全提供服务。
当然本发明尚有多种具体的实施方式，在此就不一一列举。凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，其特征在于，包括设置于仿生爬壁机器人前端一侧的敲击机构（1）及设置于所述敲击机构（1）一侧的激光检测机构（2），所述敲击机构（1）包括分别设置于连杆（6）两端的检测锤（8）及摆锤驱动器（5），所述连杆（6）的近端通过固定件（9）与所述仿生爬壁机器人连接，所述摆锤驱动器（5）驱动所述检测锤（8）进行敲击，并通过所述激光检测机构（2）进行数据的采集接收。
2.如权利要求1所述的一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，其特征在于：所述固定件（9）包括包覆于所述摆锤驱动器（5）外的固定块，所述固定块底部的端脚处均通过弹簧（25）连接有缓冲组件，所述缓冲组件呈三明治结构，由上至下依次包括与所述弹簧（25）直接连接的弹簧连接板（24）、 弹性中间层（23）及底部固定板（22），所述底部固定板（22）与所述仿生爬壁机器人上表面连接；所述检测锤（8）的近端通过锤子固定件（11）与所述连杆（6）连接，所述锤子固定件（11）包覆于所述检测锤（8）上。
3.如权利要求2所述的一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，其特征在于：所述敲击机构还包括一光电开关（7），所述光电开关（7）通过光电开光固定件（10）固定于所述固定件（9）上。
4.如权利要求3所述的一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，其特征在于：所述连杆（6）的近端设置有一限位输出杆（19），所述光电开光（7）上设置有U型槽，所述限位输出杆（19）的一端卡设于所述U型槽内。
5.如权利要求4所述的一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，其特征在于：所述激光检测机构包括激光位移传感器（12），所述激光位移传感器（12）通过传感器固定件（13）设置于U型导轨（18）上，所述U型导轨（18）与待检测幕墙平行设置，所述加强支撑杆（14）与所述U型导轨（18）垂直设置。
6.如权利要求5所述的一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，其特征在于：所述U型导轨（18）通过加强支撑杆（14）连接于所述仿生爬壁机器人上或通过加强支撑杆（14）连接于第二连接模块上，所述第二连接模块与所述仿生爬壁机器人柔性连接。
7.如权利要求6所述的一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，其特征在于：所述传感器固定件（13）与所述U型导轨（18）为活动式固定，所述U型导轨（18）与所述加强支撑杆（14）为活动式固定。
8.如权利要求1所述的一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，其特征在于：所述仿生爬壁机器人上还设置有摄像检测机构（3）及渗水检测机构（4）。
9.如权利要求8所述的一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，其特征在于：所述摄像检测机构（3）设置有两个，分别对称设置于所述仿生爬壁机器人的正前方两侧。
10.如权利要求9所述的一种基于仿生爬壁机器人的玻璃幕墙检测装置，其特征在于：所述渗水检测机构设置于所述仿生爬壁机器人的尾部，包括水箱（15）、通过水泵（16）与所述水箱（15）连接的水枪（17）。
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