CN115508506A - 一种智能爬壁机器人和立管监测方法 - Google Patents

一种智能爬壁机器人和立管监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115508506A
CN115508506A CN202211042346.9A CN202211042346A CN115508506A CN 115508506 A CN115508506 A CN 115508506A CN 202211042346 A CN202211042346 A CN 202211042346A CN 115508506 A CN115508506 A CN 115508506A
Authority
CN
China
Prior art keywords
walking
steering mechanism
climbing robot
chain wheel
monitoring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211042346.9A
Other languages
English (en)
Inventor
韩一梁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Radio Metrology and Measurement
Original Assignee
Beijing Institute of Radio Metrology and Measurement
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Radio Metrology and Measurement filed Critical Beijing Institute of Radio Metrology and Measurement
Priority to CN202211042346.9A priority Critical patent/CN115508506A/zh
Publication of CN115508506A publication Critical patent/CN115508506A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00Endless track vehicles
    • B62D55/06Endless track vehicles with tracks without ground wheels
    • B62D55/075Tracked vehicles for ascending or descending stairs, steep slopes or vertical surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00Endless track vehicles
    • B62D55/08Endless track units; Parts thereof
    • B62D55/18Tracks
    • B62D55/26Ground engaging parts or elements
    • B62D55/265Ground engaging parts or elements having magnetic or pneumatic adhesion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036Specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/0057Specially adapted to detect a particular component for warfare agents or explosives

Abstract

本申请公开了一种爬壁机器人和立管监测方法,所述爬壁机器人包括主控模块、行走及转向机构、吸附机构和监测机构;监测机构固定安装在行走及转向机构上,用于监测立管漏点情况;行走及转向机构包括柔性封闭链条、前链轮和后链轮,形成单履带结构;第一直流伺服电机与前链轮驱动连接,用于控制前链轮驱动转向,第二直流伺服电机与后链轮驱动连接,用于控制后链轮驱动爬行;保险连接机构包括安全吊挂件,用于连接行走及转向机构,在行走及转向机构脱离工作面时,对其制动悬停;其适用于管道例如漏点等异常监测,尤其适用于户外例如煤气管道的例如漏点等异常监测,监测精度高,能监测管道拐点、靠墙内侧等位置,节省人力物力,提高监测效率。

Description

一种智能爬壁机器人和立管监测方法
技术领域
本申请涉及立管检测技术领域,尤其涉及一种智能爬壁机器人和立管监测方法。
背景技术
随着城镇化进程速度加快,煤改气等工程建设中,燃气管道里程将会越来越长且越来越复杂。天然气作为一种方便、清洁的能源逐渐进入千家万户,各地区燃气公司对燃气管道的安全非常重视,地下管道有专业巡检人员每天巡检,入户燃气设备设施也有专业维护人员定期检查。然而,沿墙、柱、楼板上明设的燃气管道,由于采用多种类型的管支架、管卡或吊卡固定,且周围常常存在其他管道和线缆,使得整个外墙面管线布设错综交织,因此检测环境非常复杂。受这些条件所限,户外立管检测一直是燃气管道泄漏检测、涂层破损检测的盲区,而且户外立管完全暴露在空气中,发生腐蚀破损的风险很大,同时一旦发生泄漏引起爆炸,将会给居民的生命和财产带来巨大的损失。
现有技术中,主要依靠手持式燃气泄漏检测设备对户外立管进行检测,由于其受到距离、光线等环境因素影响,检测精度不高,对微小泄漏容易出现漏检的情况,尤其对管道靠墙侧的漏点缺乏有效的检测手段;同时,人工检测不容易发现管线的微小腐蚀、外力损伤和位移;此外,即使检测到管道存在漏损,也难以对漏损点进行准确定位,给检修带来困难。可见,单纯依靠人工对户外立管的漏损情况进行检测,存在诸多限制和检测盲点,不仅耗费人力物力,而且效率很低,难以对户外立管全面、科学的维护提供有力的依据,更无法满足对燃气管线精细化管理的需求。
发明内容
本申请提出一种智能爬壁机器人和立管监测方法,旨在提供一种智能爬壁机器人,解决现有技术中依靠手持式燃气泄漏检测设备对户外立管进行检测时,所存在的受距离、光线等环境因素影响,检测精度不高,对微小泄漏容易漏检,对管道靠墙侧的漏点难以检测,难以对漏损点进行准确定位,检修困难大,且存在诸多限制和检测盲点,耗费人力物力,检测效率很低,难以对户外立管全面、科学的维护提供有力的依据,更无法满足对燃气管线精细化管理需求等问题。
第一方面,本申请提供一种智能爬壁机器人,包括主控模块、行走及转向机构、吸附机构和监测机构;监测机构固定安装在行走及转向机构上,用于监测立管漏点情况;
行走及转向机构包括柔性封闭链条、前链轮和后链轮;柔性封闭链条为环形,套设在前链轮和后链轮外,用于形成单履带结构;第一直流伺服电机与前链轮驱动连接,用于控制前链轮驱动转向,第二直流伺服电机与后链轮驱动连接,用于控制后链轮驱动爬行;
吸附机构包括吸盘组和真空发生器,吸盘组包括安装在柔性封闭链条上的吸盘,用于吸附固定智能爬行机器人整体于工作面上;真空发生器的吸气口与吸盘连通连接,用于为吸盘提供真空吸附力;真空发生器与吸盘之间安装阀体,用于开启或关闭真空发生器吸气产生真空的吸气口;
主控模块与行走及转向机构信号交互传输连接,用于接收行走及转向机构的第一直流伺服电机及第二直流伺服电机的反馈信号,并向第一直流伺服电机及第二直流伺服电机发送启动或关闭的控制信号;
主控模块与吸附机构信号交互传输连接,用于接收吸附机构的真空发生器的反馈信号,并向真空发生器发送启动或关闭的控制信号。
可以具体的,智能爬壁机器人还包括保险连接机构,保险连接机构包括安全吊挂件,用于连接行走及转向机构,并在行走及转向机构脱离工作面时,对其制动悬停;保险连接机构与主控模块信号传输连接,用于反馈对行走及转向机构的移动信号至主控模块。
可以具体的,保险连接机构还包括卷扬机和缆绳,安全吊挂件一端连接行走及转向机构,另一端连接缆绳一端,缆绳另一端连接卷扬机,卷扬机用于拉紧缆绳以悬停行走及转向机构,或放松缆绳以使得行走及转向机构移动。
可以具体的,保险连接机构还包括速度传感器和加速度传感器,分别用于采集行走及转向机构的速度和加速度,并传送速度和加速度信号传送至卷扬机的控制单元。
可以具体的,单履带结构设置支撑张紧轮,前链轮、后链轮和支撑张紧轮共同套设在柔性封闭链条内。
可以具体的,柔性封闭链条安装有至少两个均匀分布的链条连接板,吸盘安装在吸盘支撑板上;吸盘支撑板与链条连接板数量相等,且二者之间通过连杆和弹簧相连接。
可以具体的,智能爬壁机器人包括吸盘导向机构,吸盘导向机构包括导轨、导轮和轴承,导轮安装于链条连接板,导轮通过轴承安装在导轨上。
可以具体的,智能爬壁机器人包括吸盘提升机构,吸盘提升机构包括轨道和滚轮,滚轮安装于吸盘支撑板,且滚轮安装在轨道上。
可以具体的,柔性密封链条上安装有多个吸盘组和多个真空发生器,每个吸盘组的吸盘均安装在同一个吸盘支撑板上,吸盘支撑板和链条连接板之间通过连杆和弹簧相连。
第二方面,本申请提供一种立管监测方法,采用本申请第一方面的智能爬壁机器人实现,包括以下步骤:
步骤S01,开启真空发生器,将吸盘吸附于工作面上,且将监测机构至于待检测立管上;
步骤S02,开启第二直流伺服电机,使得后链轮驱动柔性封闭链条移动,使得行走及转向机构带动智能爬行机器人移动,监测机构在移动过程中对立管进行监测;
若需监测机构转向时,开启第一直流伺服电机,使得前链轮驱动柔性封闭链条偏转,使得行走及转向机构带动智能爬行机器人偏转转向;
步骤S03,若行走及转向机构脱离工作面,保险连接机构将行走及转向机构制动悬停。
本申请的智能爬壁机器人和立管监测方法,至少能够达到以下有益效果:
1、本申请的智能爬壁机器人和立管监测方法,适用于管道例如漏点等异常监测,尤其适用于户外例如煤气管道的例如漏点等异常监测;其不受距离、光线等环境因素影响,监测精度高,避免漏检微小泄漏;能够监测管道拐点、靠墙内侧等位置,能够对管道漏损点精确定位,易于管道检修,避免监测盲点,节省人力物力,提高监测效率;能够为户外立管全面、科学的维护提供有力依据,满足对燃气管线精细化管理需求。
2、本申请的智能爬壁机器人和立管监测方法,其主控模块、遥控模块、行走及转向机构、吸附机构、保险连接机构和监测机构构成的智能爬壁机器人,实质上构成了基于智能爬壁机器人的户外立管检测系统,有利于降低监测企业人工成本,提升燃气管线智慧化、精细化管理水平,对燃气管网的安全运行和保障居民生命财产安全提供有效措施,且具有重要意义。
3、本申请的智能爬壁机器人和立管监测方法,使用灵活性、适应性更强,能够增强管道异常监测的有效性和安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请的智能爬壁机器人的结构框图;
图2为本申请的智能爬壁机器人的结构示意图。
附图标记:1为主控模块,2为遥控模块,3为行走及转向机构,301为柔性封闭链条,302为前链轮,303为后链轮,304为链条连接板,4为吸附机构,401为吸盘,402为吸盘支撑板,403为连杆,404为弹簧,405为导向支撑板,406为轨道,407为滚轮,5为保险连接机构。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
以下结合附图,详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
实施例
如图1所示,一种智能爬壁机器人,包括主控模块1、行走及转向机构3、吸附机构4和监测机构;
监测机构固定安装在行走及转向机构3上,用于监测立管漏点情况;
如图2所示,行走及转向机构3包括柔性封闭链条301、前链轮302和后链轮303;柔性封闭链条301为环形,套设在前链轮302和后链轮303外,用于形成单履带结构;第一直流伺服电机与前链轮302驱动连接,用于控制前链轮302驱动转向,第二直流伺服电机与后链轮303驱动连接,用于控制后链轮303驱动爬行;
吸附机构4包括吸盘组和真空发生器,吸盘组包括安装在柔性封闭链条301上的吸盘401,用于吸附固定智能爬壁机器人整体于工作面上;真空发生器的吸气口与吸盘401连通连接,用于为吸盘401提供真空吸附力;真空发生器与吸盘401之间安装阀体,用于开启或关闭真空发生器吸气产生真空的吸气口;
主控模块1与行走及转向机构3信号交互传输连接,用于接收行走及转向机构3的第一直流伺服电机及第二直流伺服电机的反馈信号,并向第一直流伺服电机及第二直流伺服电机发送启动或关闭的控制信号;
主控模块1与吸附机构4信号交互传输连接,用于接收吸附机构4的真空发生器的反馈信号,并向真空发生器发送启动或关闭的控制信号。
本实施例提供的智能爬壁机器人,其行走及转向机构3、吸附机构4和监测机构实质上构成了智能爬壁机器人,其能够在垂直的墙面等工作面上爬行。其柔性封闭链条301、前链轮302和后链轮303构成单履带结构,相比于现有技术常用的双履带,优势是能够实现柔性封闭链条301的角度偏转,即实现智能爬壁机器人整体的转向,以适用于管道拐弯处的监测。
具体的,柔性封闭链条301上安装吸盘401构成行走履带。智能爬壁机器人在垂直爬行时,前链轮302和后链轮303用于支撑和驱动该行走履带。前链轮302用来驱动智能爬壁机器人爬行移动方向,且通过第一直流伺服电机控制前链轮302转向。后链轮303用于驱动智能爬壁机器人爬行移动,且通过第二直流伺服电机驱动后链轮303。第一直流伺服电机和第二直流伺服电机的额定转速可以为200r/min,可以根据需要选择体积相对较小、单位体积功率相对较大的直流伺服电机。第二直流伺服电机通过驱动后链轮303使得智能爬壁机器人在工作面上向前移动爬行,当第一直流伺服电机转动时,驱动前链轮302偏转角度,带动前部的柔性封闭链条301偏转角度,从而带动智能爬壁机器人偏转角度,改变其前进方向。
本实施例提供的智能爬壁机器人,还可以包括保险连接机构5,保险连接机构5包括安全吊挂件,用于连接行走及转向机构3,并在行走及转向机构3脱离工作面时,对其制动悬停;保险连接机构5与主控模块1信号传输连接,用于反馈对行走及转向机构3的移动信号至主控模块1。
本实施例提供的智能爬壁机器人,主控模块1可以与遥控模块2配合使用,主控模块1与遥控模块2信号交互传输连接,用于接收遥控模块2的开启或关闭的控制信号,并向遥控模块2发送第一直流伺服电机、第二直流伺服电机、真空发生器及保险连接机构5的反馈信号。
一种立管监测方法,采用本实施例的智能爬壁机器人实现,包括以下步骤:
步骤S01,开启真空发生器,将吸盘401吸附于工作面上,且将监测机构至于待检测立管上;
步骤S02,开启第二直流伺服电机,使得后链轮303驱动柔性封闭链条301移动,使得行走及转向机构3带动智能爬壁机器人移动,监测机构在移动过程中对立管进行监测;
若需监测机构转向时,开启第一直流伺服电机,使得前链轮302驱动柔性封闭链条301偏转,使得行走及转向机构3带动智能爬壁机器人偏转转向;
步骤S03,若行走及转向机构3脱离工作面,保险连接机构5将行走及转向机构3制动悬停。
可以具体的,所述智能爬壁机器人采用4G网络进行无线通信,用于传送信号和数据。
在一些实施例中,单履带结构设置支撑张紧轮,前链轮302、后链轮303和支撑张紧轮共同套设在柔性封闭链条301内,支撑涨紧轮可以设置在前链轮302和后链轮303上方。
在一些实施例中,柔性封闭链条301的柔性影响智能爬壁机器人的偏转转向移动,所以优选的,柔性封闭链条301的每一关节偏转角度≥2.4°。
在一些实施例中,柔性封闭链条301安装有至少两个均匀分布的链条连接板304,吸盘401安装在吸盘支撑板402上;吸盘支撑板402与链条连接板304数量相等,且二者之间通过连杆403和弹簧404相连接。
需要说明的是,吸附机构3由安装在柔性密封链条301上的多个吸盘组和多个真空发生器组成。多个链条连接板304依次等间距地安装在柔性密封链条301上,每个吸盘组的吸盘401均安装在同一个吸盘支撑板402上,吸盘支撑板402和链条连接板304之间通过连杆403和弹簧404相连。由于连杆403和链条连接板304间可以滑动,因此吸盘组在具有较小障碍的墙面上,也能够像蠕虫一样产生避让动作,使得行走及转向机构3能够带动智能爬壁机器人越过障碍。而在遇到较大障碍物时,智能爬壁机器人的行走及转向机构3智能感知传动阻力,自动沿着阻力减小的方向绕行,从而安全地避开障碍物。智能爬壁机器人上可以安装摄像机,将其实时画面传送至系统软件交互平台,如果在爬行过程中遇到特别大的障碍物时,智能爬壁机器人会智能检测绕行阻力,当无法寻找到绕行阻力有效减小的方向时,系统软件交互平台发出提示,通知巡检人员根据实时回传的画面,通过遥控模块2远程操控智能爬壁机器人避开障碍物继续爬行。
在一些实施例中,吸盘401分别通过一个旋转接头与真空发生器的吸气口连通连接。由于每一个例如机械阀的阀体及真空发生器,都需要与气源连接,所以需要确保它们随着柔性封闭链条301的转动而相互不发生缠绕,因此采用一个旋转接头实现气源的供给流通,并能防止发生缠绕。
可以具体的,旋转接头为管状,一侧内壁设置凹陷卡槽或凸起卡键,真空发生器管体端部外壁设置凸起卡键或凹陷卡槽,真空发生器管体端部伸入到旋转结构一侧内,二者通过凹陷卡槽与凸起卡键卡合为可相对旋转的连接结构。气源气管端部伸入到旋转结构另一侧内,二者固定连接。
在另一些实施例中,每个吸盘组包括四个吸盘401,每个吸盘组的四个吸盘401共同通过一个阀体连通连接于一个真空发生器,且每个吸盘组的四个吸盘401共同安装于一个吸盘支撑板402。
可以具体的,每个吸盘组由四个直径<55mm的吸盘401组成,每个吸盘组的吸盘401均由单独的机械阀控制其动作。随着智能爬壁机器人的爬行运动,当一个吸盘组内的吸盘401完全接触工作面并到达吸附状态时,对应的机械阀打开,与该吸盘组内吸盘401相连的真空发生器工作并产生真空,使得该吸盘组的吸盘401均吸附在工作面上;反之,当一个吸盘组的吸盘401即将要离开工作面时,对应的机械阀关闭,则该吸盘组的吸盘401吸附力逐渐降到零,从而可以脱离工作面。从而保证在任何时刻,都至少保证有四个吸盘401同时吸附在工作面上,以产生足够的吸附力,防止智能爬壁机器人从墙壁上滑下或倾翻。
在一些实施例中,智能爬壁机器人包括吸盘导向机构,吸盘导向机构可以包括导轨、导轮和轴承,导轮安装于链条连接板304,且导轮可以通过轴承可滚动地安装在导轨上。
在另一些实施例中,导轨的数量为两个,链条连接板304安装有两组导轮,两组导轮的数量分别为至少两个,且两组导轮分别安装在两个导轨上。
在一些实施例中,智能爬壁机器人包括吸盘提升机构,吸盘提升机构包括轨道406和滚轮407,滚轮407安装于吸盘支撑板402,且滚轮407安装在轨道406上。
需要说明的是,智能爬壁机器人在竖直墙面或具有一定坡度的工作面上爬行时,吸附在工作面上的吸盘401的连杆403相当于一个柔性悬臂梁,由于受重力(主要是智能爬壁机器人的重力)作用,连杆403会向下倾斜;这样,当下一个吸盘组进入吸附状态时,此时吸盘401的连杆403在工作面法线方向将无法保证该吸盘组与已经吸附的吸盘组相互平行的姿态要求,从而导致各个吸盘组之间作用的相互干涉,最终导致影响智能爬壁机器人的正常爬行工作。为此,吸盘导向机构和吸盘提升机构的作用就是保证在上述情况下,使得吸盘组在垂直于工作面时进入吸附状态,并能够维持垂直(或近似垂直)的姿态,直至吸盘组脱离吸附。具体的,可以将智能爬壁机器人设置框架,可以在该框架两侧分别安装纵向的导向支撑板405,以作为导轨,将链条连接板304的两端安装导轮,将吸盘组的导轮通过直线轴承安装入作为导轨的导向支撑板405后,在导向支撑板405、链条及直线轴承的作用下,保证吸附状态下的吸盘401的连杆403在智能爬壁机器人爬行时,能够保持稳定的相互姿态。同时,为了避免吸盘401在前链轮302下方进入吸附状态时卷褶漏气,在下一个吸盘组进入吸附状态前,通过吸盘提升机构其吸盘支撑板402上的滚轮407作用在提升用轨道406上,使得吸盘支撑板402连同吸盘401在轨道406上相对于链条连接板304提升一段距离,当到达吸附位置时,再在弹簧404的作用下将吸盘401快速弹回,从而使该吸盘组的吸盘401进入吸附状态。
在一些实施例中,保险连接机构5还包括卷扬机和缆绳,安全吊挂件一端连接行走及转向机构3,另一端连接缆绳一端,缆绳另一端连接卷扬机,卷扬机用于拉紧缆绳以悬停行走及转向机构3,或放松缆绳以使得行走及转向机构3移动。
在一些实施例中,保险连接机构5还包括速度传感器和加速度传感器,分别用于采集行走及转向机构3的速度和加速度,并传送速度和加速度信号传送至卷扬机的控制单元。
需要说明的是,保险连接机构5的主要作用是防止智能爬壁机器人突然掉电或发生意外从壁面脱落,所以可以在高层建筑顶层设置保险连接机构5。保险连接机构5可以主要包括安全吊挂机构、卷扬机和缆绳,缆绳可以为钢丝绳,卷扬机安装在高层建筑顶层。为了适应不同的护墙高度,还可以设置高度可调的保险杆,此时,卷扬机安装在保险杆顶部。例如,保险连接机构5的卷扬机安装在楼层顶部时,当智能爬壁机器人意外脱离工作面时,卷扬机立即制动,使得立管监测机构悬停,然后可由工作人员通过缆绳的收/放控制,将智能爬壁机器人安全地送至楼顶或地面。
在另一些实施例中,保险连接机构5的卷扬机可以采用多级防脱落智能安全结构,例如,卷扬机内置速度传感器和加速度传感器。在智能爬壁机器人正常爬壁对立管进行监测工作时,卷扬机控制缆绳匀速收放;而当智能爬壁机器人意外脱落工作面时,卷扬机能够实时智能地检测到缆绳收放的加速度发生异常,从而立即制动缆绳传送,以使得智能爬壁机器人安全悬停,避免跌落造成危险。
需要说明的是,智能爬壁机器人的爬行控制由主控模块1实现。根据实际的户外立管检测需求,保证爬行控制远程操控实时响应、简便可靠。因此,可采用主从式的控制结构,以上位机作为主控部分,高性能的PLC做为从控部分,PLC安装在智能爬壁机器人上,操作者通过上位机远程实时交互操作。将智能爬壁机器人的基本控制策略编入从控PLC中,在正常工作情况下,智能爬壁机器人支持智能化的自动工作(预设)和接收执行上位机的控制指令(高优先级),并实时反馈工作状态。此外,智能爬壁机器人的运动控制通过采用脉冲宽度调制方法驱动第一直流伺服电机和第二直流伺服电机转动来实现,开关阀在PWM的ON/OFF信号的作用下实现开关,从而利用低成本的方法实现第一直流伺服电机和第二直流伺服电机的小行程位置控制。
在实际的户外立管智能检测过程中,对于简单的检测环境,可以通过预设路线功能实现自动检测;对于周期性同一户外立管的检测,可以通过自定义路线记忆功能实现周期性的自动检测。
本申请实施例提供的智能爬壁机器人和方法,能够实现对燃气外立管的泄漏监测,确保居民用气安全,杜绝安全事故发生。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种智能爬壁机器人,包括主控模块、行走及转向机构、吸附机构和监测机构;其特征在于,所述监测机构固定安装在所述行走及转向机构上,用于监测立管漏点情况;
所述行走及转向机构包括柔性封闭链条、前链轮和后链轮;所述柔性封闭链条为环形,套设在所述前链轮和所述后链轮外,用于形成单履带结构;第一直流伺服电机与所述前链轮驱动连接,用于控制所述前链轮驱动转向,第二直流伺服电机与所述后链轮驱动连接,用于控制所述后链轮驱动爬行;
所述吸附机构包括吸盘组和真空发生器,所述吸盘组包括安装在所述柔性封闭链条上的吸盘,用于吸附固定所述智能爬行机器人整体于工作面上;所述真空发生器的吸气口与所述吸盘连通连接,用于为所述吸盘提供真空吸附力;所述真空发生器与所述吸盘之间安装阀体,用于开启或关闭所述真空发生器吸气产生真空的所述吸气口;
所述主控模块与所述行走及转向机构信号交互传输连接,用于接收所述行走及转向机构的所述第一直流伺服电机及所述第二直流伺服电机的反馈信号,并向所述第一直流伺服电机及所述第二直流伺服电机发送启动或关闭的控制信号;
所述主控模块与吸附机构信号交互传输连接,用于接收所述吸附机构的所述真空发生器的反馈信号,并向所述真空发生器发送启动或关闭的控制信号。
2.根据权利要求1所述的智能爬壁机器人,其特征在于,所述智能爬壁机器人还包括保险连接机构,所述保险连接机构包括安全吊挂件,用于连接所述行走及转向机构,并在所述行走及转向机构脱离所述工作面时,对其制动悬停;
所述保险连接机构与所述主控模块信号传输连接,用于反馈对所述行走及转向机构的移动信号至所述主控模块。
3.根据权利要求2所述的智能爬壁机器人,其特征在于,所述保险连接机构还包括卷扬机和缆绳,所述安全吊挂件一端连接所述行走及转向机构,另一端连接所述缆绳一端,所述缆绳另一端连接所述卷扬机,所述卷扬机用于拉紧所述缆绳以悬停所述行走及转向机构,或放松所述缆绳以使得所述行走及转向机构移动。
4.根据权利要求3所述的智能爬壁机器人,其特征在于,所述保险连接机构还包括速度传感器和加速度传感器,分别用于采集所述行走及转向机构的速度和加速度,并传送所述速度和所述加速度信号传送至所述卷扬机的控制单元。
5.根据权利要求1所述的智能爬壁机器人,其特征在于,所述单履带结构设置支撑张紧轮,所述前链轮、所述后链轮和所述支撑张紧轮共同套设在所述柔性封闭链条内。
6.根据权利要求1所述的智能爬壁机器人,其特征在于,所述柔性封闭链条安装有至少两个均匀分布的链条连接板,所述吸盘安装在吸盘支撑板上;所述吸盘支撑板与所述链条连接板数量相等,且二者之间通过连杆和弹簧相连接。
7.根据权利要求6所述的智能爬壁机器人,其特征在于,所述智能爬壁机器人包括吸盘导向机构,所述吸盘导向机构包括导轨、导轮和轴承,所述导轮安装于所述链条连接板,所述导轮通过所述轴承安装在所述导轨上。
8.根据权利要求7所述的智能爬壁机器人,其特征在于,所述智能爬壁机器人包括吸盘提升机构,所述吸盘提升机构包括轨道和滚轮,所述滚轮安装于所述吸盘支撑板,且所述滚轮安装在所述轨道上。
9.根据权利要求6所述的智能爬壁机器人,其特征在于,所述柔性密封链条上安装有多个吸盘组和多个真空发生器,每个所述吸盘组的所述吸盘均安装在同一个吸盘支撑板上,所述吸盘支撑板和所述链条连接板之间通过连杆和弹簧相连。
10.一种立管监测方法,采用根据权利要求1-9中任一项所述的智能爬壁机器人实现,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S01,开启所述真空发生器,将所述吸盘吸附于所述工作面上,且将所述监测机构至于待检测所述立管上;
步骤S02,开启所述第二直流伺服电机,使得所述后链轮驱动所述柔性封闭链条移动,使得所述行走及转向机构带动所述智能爬行机器人移动,所述监测机构在移动过程中对所述立管进行监测;
若需所述监测机构转向时,开启所述第一直流伺服电机,使得所述前链轮驱动所述柔性封闭链条偏转,使得所述行走及转向机构带动所述智能爬行机器人偏转转向;
步骤S03,若所述行走及转向机构脱离所述工作面,所述保险连接机构将所述行走及转向机构制动悬停。
CN202211042346.9A 2022-08-29 2022-08-29 一种智能爬壁机器人和立管监测方法 Pending CN115508506A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211042346.9A CN115508506A (zh) 2022-08-29 2022-08-29 一种智能爬壁机器人和立管监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211042346.9A CN115508506A (zh) 2022-08-29 2022-08-29 一种智能爬壁机器人和立管监测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115508506A true CN115508506A (zh) 2022-12-23

Family

ID=84501825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211042346.9A Pending CN115508506A (zh) 2022-08-29 2022-08-29 一种智能爬壁机器人和立管监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115508506A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117206568A (zh) * 2023-11-07 2023-12-12 辽宁华天航空科技股份有限公司 一种多自由度自动钻孔爬行机器人及爬行方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117206568A (zh) * 2023-11-07 2023-12-12 辽宁华天航空科技股份有限公司 一种多自由度自动钻孔爬行机器人及爬行方法
CN117206568B (zh) * 2023-11-07 2024-01-16 辽宁华天航空科技股份有限公司 一种多自由度自动钻孔爬行机器人及爬行方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104799756B (zh) 一种外墙清洁及维护机器人
CN111287417A (zh) 高层楼宇外壁智能喷涂机器人及其控制方法
CN101513733B (zh) 架空线路清障检测机器人
JP2018177215A (ja) 作業ロボットシステム
CN115508506A (zh) 一种智能爬壁机器人和立管监测方法
US20220094301A1 (en) Machine capable of moving on inclined plane and use method therefor
EP3485162A1 (en) System with art apparatus on a wire, method of its. operation, use therof and a toolkit
US10829170B2 (en) Multifunctional robot system and method
CN111247335B (zh) 涂抹工具及其应用,机器人系统,操作现场及方法
CN210947597U (zh) 一种用于外墙面刮灰、喷涂、清洗的模块化多功能机器人
CN105774934A (zh) 一种风电塔筒维护机器人的上下行走机构
CN113601485A (zh) 一种高层建筑外墙智能喷涂机器人
CN111717802A (zh) 一种基于5g技术的超高层幕墙吊装系统
EP3392124A1 (en) Multifunctional robot system and method
CN112727115A (zh) 一种分离式墙面施工装置及施工方法
DK179917B1 (en) System with a robot on a wire, method of its operation, operation site with such system, and use thereof
CN208274533U (zh) 一种两足式爬壁机器人
CN215407493U (zh) 一种分离式墙面施工装置
CN210583456U (zh) 一种室内消防、巡检机器人
CN210148101U (zh) 具有回收机构的室内巡检机器人
CN110962108A (zh) 一种用于锅炉检测维修的柔索并联驱动机器人
CN114436176A (zh) 一种支撑面移动装置
CN111452054A (zh) 室内巡检、消防一体化机器人
CN111452055A (zh) 室内巡检机器人
CN210148100U (zh) 室内巡检、消防一体化机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination