CN116551651A - 面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，包括轨道、移动保持架、监测运行机、柔索、驱动装置，驱动装置带动柔索伸缩以调整监测运行机的位置和姿态；监测运行机包括陀螺稳定装置及动态检测装置，陀螺稳定装置包括陀螺仪外壳、陀螺飞轮、驱动陀螺飞轮转动的步进电机、与陀螺仪外壳相连的摇摆舵机；动态检测装置包括可转动的旋转支架以及连接在旋转支架上的监测模块，所述的监测模块上集成有摄像头、补光灯、温湿度传感器及报警器。由上述技术方案可知，本发明具有运行速度快、负载能力强、惯性小等特点，可解决目前综合管廊类非结构环境监测困难的问题，实现巡检机平稳的捕捉非结构环境的信息。

Description

面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人

技术领域

本发明涉及管廊巡检机器人领域，具体涉及一种面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人。

背景技术

随着城市地下空间的开发利用，管廊建设已经成为城市发展的必然选择。综合管廊主要用于集中敷设各种公用管线，如电力、通讯、给水、排水等管线，具有保障城市安全运行、提升城市环境质量、优化资源配置效率、促进经济社会发展等重要作用，目前已经成为我国城市发展的重要基础设施。在综合管廊发展初期，廊内管线类型较少，但因其管线需定期维护，环境变化不可预测，对这类非结构环境缺少相关监控设备，常用人工巡检的方式检查管廊内各项环境特征，但容易威胁到巡检人员的安全，并且难以做到实时监控环境变化，因此利用机器人代替人工完成综合管廊这类非结构化环境的动态检测对于保障工程的稳定和安全运行至关重要。

中国文献专利号“CN 109895116A”中给出了一种针对电力管廊的巡检方法，通过轨道机器人搭载机械臂和云台的方式对电力管廊分区进行图像采集的方式巡检，但面对综合管廊的水电管线混杂的复杂非结构环境，其适用性就会大打折扣。中国文献专利号“CN108890659B”中设计的管廊巡检机器人，其通过架设顶部T字钢轨道运行巡检机器人的方式排查安全隐患，但由于其设计结构小，故在监测过程中无法满足面对垂直距离跨度大的动态检测需求。

因此需要一种在综合管廊一类的非结构环境内通过性好，适应性优，检测范围大的巡检机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，该检测机器人利用柔索并联机构工作空间大可减少移动部件惯性的优点驱动末端检测器，可解决目前综合管廊类非结构环境监测困难的问题，实现巡检机平稳的捕捉非结构环境的信息。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括平行且对称设置的两条轨道、安装在两条轨道之间并可沿轨道限定方向移动的移动保持架、悬吊在移动保持架下方的监测运行机、布置在移动保持架上方并通过柔索与监测运行机相连的驱动装置，所述的轨道安装在管廊顶部空间并沿管廊长度方向架设，所述的驱动装置带动柔索伸缩以调整监测运行机的位置和姿态；

所述的监测运行机包括壳体以及设置在壳体内的陀螺稳定装置及动态检测装置，所述的陀螺稳定装置包括陀螺仪外壳以及转动连接在陀螺仪外壳内的陀螺飞轮，还包括步进电机及摇摆舵机，所述的步进电机用于驱动陀螺飞轮转动，所述的摇摆舵机与陀螺仪外壳相连并用于控制陀螺仪外壳的摆动运动；所述的动态检测装置包括可转动的旋转支架以及连接在旋转支架上的监测模块，所述的监测模块上集成有摄像头、补光灯、温湿度传感器及报警器。

所述的壳体内设有呈水平方向布置的支撑板，所述的支撑板为盘状金属件，所述的陀螺仪外壳通过连接销安装在陀螺稳定支架上，所述的陀螺稳定支架固定在支撑板上，所述陀螺飞轮的上下两端分别设有上轴体和下轴体，所述的上轴体与下轴体分别通过轴承与陀螺仪外壳连接，所述的步进电机固定在陀螺仪外壳上，且步进电机的输出轴上设有第一锥齿轮，所述的上轴体上设有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述第一锥齿轮的直径小于第二锥齿轮，所述的摇摆舵机固定在陀螺稳定支架上并通过陀螺稳定支架上的开孔与陀螺仪外壳连接，所述的壳体包括相配合的上部壳体和下部壳体。

所述的旋转支架为一体结构，包括支架中心轴以及沿支架中心轴的周向均布的安装臂，所述安装臂的一端与支架中心轴固连，安装臂的另一端为悬伸端，所述的监测模块通过监测模块安装架固定在安装臂的悬伸端，所述的安装臂设置三组。

所述的动态检测装置还包括驱动旋转支架转动的监测调整电机，所述的监测调整电机通过电机固定座与支撑板连接，所述支撑板的中心处设有与电机固定座相卡合的安装孔，所述监测调整电机的输出轴上设有第三锥齿轮，所述的支架中心轴上设有与第三锥齿轮相啮合的第四锥齿轮，所述第三锥齿轮的直径小于第四锥齿轮，所述的支架中心轴远离第四锥齿轮的端部设有轴孔，该轴孔与下部壳体底座中心处设置的凸台轴相配合。

所述的轨道包括轨道主体及安装在轨道主体上的轨道件，所述的轨道主体由铝型材制成，且轨道主体上设有T型槽，所述的轨道件与T型槽内设置的T型螺母通过螺栓紧固，所述的轨道件设置在两条轨道相靠近的端面上。

所述的移动保持架包括正六边形的框架主体，所述框架主体的上方设有用于安装驱动装置的底板，所述框架主体其中相对应的两条边分别通过轨道车与轨道上的轨道件相配合，所述的框架主体上设有气体浓度传感器；

所述的轨道车包括主动轨道车及从动轨道车，所述的主动轨道车包括与框架主体相固定的主动车体、设置在主动车体上且与轨道件形成滚动配合的主动轮、与主动轮通过第一减速器相连的驱动电机，所述的从动轨道车包括与框架主体相固定的从动车体、设置在从动车体上且与轨道件形成滚动配合的从动轮，所述的驱动电机上设有角速度传感器。

所述的监测运行机通过辅助张紧装置悬吊在移动保持架的中心处，所述的辅助张紧装置包括竖直方向布置的压缩弹簧，压缩弹簧的上端通过第一万向节与移动保持架固定，压缩弹簧的下端通过第二万向节与监测运行机的上部壳体固定。

所述的驱动装置包括伺服电机、与伺服电机相连的第二减速器、与第二减速器通过联轴器相连的双联卷筒，所述的伺服电机、第二减速器、联轴器和双联卷筒均安装在底座上，所述的双联卷筒上设有拉线位移传感器，所述的驱动装置共设置三组，三组驱动装置中的双联卷筒呈正三角形布置。

所述的柔索共设置六根，六根柔索两两成对分别与三组驱动装置相配合，所述柔索的一端与双联卷筒固定，柔索的另一端绕经导向滑轮和辅助放线装置后通过绳钉固定在监测运行机内的支撑板上，所述的导向滑轮和辅助放线装置均设置在移动保持架上，所述柔索与绳钉的连接端设有测力传感器。

所述的辅助放线装置包括固定在移动保持架下方的外壳以及并列设置在外壳内两个导线滑轮，两个导线滑轮之间形成供柔索通过的通道，所述的导线滑轮固定在导线滑轮支架上，所述的外壳上设有用于固定导线滑轮支架的滑槽，所述的滑槽呈竖直方向布置，且导线滑轮支架在滑槽内的高低位置可调。

由上述技术方案可知，本发明通过轨道车上的驱动电机来驱动移动保持架沿轨道在管廊内移动，通过驱动装置中伺服电机的正反转来驱动柔索收放，从而使监测运行机实现空间内最大角度和多种模式的监测，通过辅助张紧装置减少监测运行机在图像检测时的干扰项；同时，监测运行机内加装了陀螺稳定装置，大大增加了动态检测的稳定性，可适用于绝大部分管廊类非结构环境。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一。

图2是本发明的结构示意图二。

图3是本发明去除轨道后的结构示意图。

图4是本发明辅助张紧装置的结构示意图。

图5是本发明陀螺稳定装置的结构示意图一。

图6是本发明陀螺稳定装置的结构示意图二。

图7是本发明陀螺稳定装置的分解结构示意图。

图8是本发明动态检测装置的结构示意图。

图9是本发明轨道的结构示意图。

图10是本发明从动轨道车与轨道的配合示意图。

图11是本发明辅助放线装置的结构示意图。

图12是本发明辅助放线装置的分解结构示意图。

图13是本发明主动轨道车与从动轨道车的结构示意图。

上述附图中的标记为：轨道1、轨道主体11、轨道件12、T型槽13、T型螺母14、移动保持架2、框架主体21、底板22、主动轨道车23、主动车体231、主动轮232、第一减速器233、驱动电机234、从动轨道车24、从动车体241、从动轮242、监测运行机3、壳体31、上部壳体311、下部壳体312、陀螺稳定装置32、陀螺仪外壳321、连接销3211、陀螺飞轮322、步进电机323、摇摆舵机324、陀螺稳定支架325、上轴体326、下轴体327、第一锥齿轮328、第二锥齿轮329、动态检测装置33、旋转支架331、支架中心轴3311、安装臂3312、监测模块332、监测调整电机333、电机固定座334、第三锥齿轮335、第四锥齿轮336、监测模块安装架337、支撑板34、柔索4、导向滑轮41、辅助放线装置42、外壳421、导线滑轮422、导线滑轮支架423、滑槽424、绳钉43、驱动装置5、伺服电机51、第二减速器52、联轴器53、双联卷筒54、底座55、辅助张紧装置6、压缩弹簧61、第一万向节62、第二万向节63。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1、图2所示的一种面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，包括平行且对称设置的两条轨道1、安装在两条轨道1之间并可沿轨道1限定方向移动的移动保持架2、悬吊在移动保持架2下方的监测运行机3、布置在移动保持架2上方并通过柔索4与监测运行机3相连的驱动装置5，轨道1安装在管廊顶部空间并沿管廊长度方向架设，驱动装置5带动柔索4伸缩以调整监测运行机3的位置和姿态。

进一步的，如图9所示，轨道1包括轨道主体11及安装在轨道主体11上的轨道件12，轨道主体11由铝型材制成，且轨道主体11上设有T型槽13，轨道件12与T型槽13内设置的T型螺母14通过螺栓紧固，轨道件12设置在两条轨道1相靠近的端面上。即轨道主体11上安装有T型槽13，T型螺母14可沿T型槽13滑动至轨道件12相对应的安装孔处，通过螺栓、T型螺母14和垫片的配合将轨道件12安装在轨道主体11上。

进一步的，如图13所示，移动保持架2是整个机器人的移动框架，各个部件直接或间接的安装在移动保持架2上，移动保持架2可沿轨道1在管廊内移动，满足对管廊长度方向巡检的运动要求。移动保持架2包括正六边形的框架主体21，框架主体21确定了监测运行机3的运动空间，本实施例中，框架主体21由50*50系列长500mm的型材搭建，各型材经过60°或30°的角度切割，采用连接板用T型螺母和内六角螺栓连接而成，框架主体21采用的型材可以是铝型材、钢型材或合金型材。框架主体21的上方设有用于安装驱动装置5的底板22，本实施例中，底板22为三角形板。

框架主体21其中相对应的两条边分别通过轨道车与轨道1上的轨道件12相配合。具体的，轨道车包括主动轨道车23及从动轨道车24，主动轨道车23包括与框架主体21相固定的主动车体231、设置在主动车体231上且与轨道件12形成滚动配合的主动轮232、与主动轮232通过第一减速器233相连的驱动电机234，从动轨道车24包括与框架主体21相固定的从动车体241、设置在从动车体241上且与轨道件12形成滚动配合的从动轮242。两条轨道1上的主动轨道车23呈对角分布，两条轨道1上的从动轨道车24也呈对角分布。

进一步的，如图4所示，监测运行机3通过辅助张紧装置6悬吊在移动保持架2的中心处。辅助张紧装置6安装在框架主体21的下方，该装置能够使压缩弹簧61始终与监测运行机3的支撑件保持大致的施力状态，给柔索4提供拉力的同时，也保证不会给监测运行机3内的监测模块带来过多的干扰。本实施例中，辅助张紧装置6包括竖直方向布置的压缩弹簧61，压缩弹簧61的上端通过第一万向节62与移动保持架2固定，压缩弹簧61的下端通过第二万向节63与监测运行机3的上部壳体311固定。具体的，第一万向节62焊接框架主体21的下方，第二万向节6嵌入固定在监测运行机3的上部壳体311上，压缩弹簧61通过第二万向节63对监测运行机3施加与柔索4拉力反向的压力，压缩弹簧61的两端分别与万向节焊接，可保证非竖直状态下压缩弹簧61的弹力更稳定，使柔索4始终紧绷，只承受单一方向的受力，防止在工作过程中柔索4突然松弛给监测模块带来过多的干扰。

进一步的，如图3所示，驱动装置5包括伺服电机51、与伺服电机51相连的第二减速器52、与第二减速器52通过联轴器53相连的双联卷筒54，伺服电机51、第二减速器52、联轴器53和双联卷筒54均安装在底座55上，驱动装置5共设置三组，三组驱动装置5中的双联卷筒54呈正三角形布置。驱动装置5为监测运行机3提供移动的动力。

进一步的，本实施例中，柔索4共设置六根，六根柔索4两两成对分别与三组驱动装置5相配合，柔索4的一端与双联卷筒54固定，柔索4的另一端绕经导向滑轮41和辅助放线装置42后通过绳钉43固定在监测运行机3内的支撑板34上。即每两根柔索4为一组，共三组，分别分应三组驱动装置5，三组柔索4之间呈120°夹角分布，三组柔索4的均匀分布可确定监测运行机3相对框架主体21的空间位置和姿态，实现监测空间的最大有效覆盖。在运行过程中，各线柔索4与监测运行机3内的支撑板34以及辅助张紧机构6之间能形成受力稳定结构，限制了监测运行机3绕自身Z轴的转动自由度，三组柔索4的末端可等效为在支撑板34平面内等边三角形的三个顶点，伺服电机51的正反转可以使柔索4收缩改变长度，即可由运动学解得监测运行机3的相对位置和姿态，从而在监测运行机3自身空间内实现全方位的运动环境检测。驱动装置5驱动柔索4收放可实现监测运行机3五个自由度的运动，具体说，五个自由度是指沿Z轴的移动自由度以及沿X轴和Y轴的移动及转动自由度。

进一步的，如图11、图12所示，导向滑轮41和辅助放线装置42均设置在移动保持架2上，导向滑轮41可为柔索4提供导向和支撑作用。辅助放线装置42包括固定在移动保持架2下方的外壳421以及并列设置在外壳421内两个导线滑轮422，两个导线滑轮422之间形成供柔索4通过的通道，导线滑轮422固定在导线滑轮支架423上，外壳421上设有用于固定导线滑轮支架423的滑槽424，滑槽424呈竖直方向布置，且导线滑轮支架423在滑槽424内的高低位置可调。

进一步的，如图5、图6、图7所示，监测运行机3包括壳体31以及设置在壳体31内的陀螺稳定装置32及动态检测装置33。壳体31包括相配合的上部壳体311和下部壳体312，壳体31内设有呈水平方向布置的支撑板34，支撑板34为盘状金属件，陀螺稳定装置32设置在支撑板34上方，动态检测装置33设置在支撑板34下方。陀螺稳定装置32包括陀螺仪外壳321以及转动连接在陀螺仪外壳321内的陀螺飞轮322，还包括步进电机323及摇摆舵机324，步进电机323用于驱动陀螺飞轮322转动，摇摆舵机324与陀螺仪外壳321相连并用于控制陀螺仪外壳321的摆动运动。

具体的，陀螺仪外壳321通过连接销3211安装在陀螺稳定支架325上，陀螺稳定支架325固定在支撑板34上，陀螺飞轮322的上下两端分别设有上轴体326和下轴体327，上轴体326与下轴体327分别通过轴承与陀螺仪外壳321连接，步进电机323固定在陀螺仪外壳321上，且步进电机323的输出轴上设有第一锥齿轮328，上轴体326上设有与第一锥齿轮328相啮合的第二锥齿轮329，第一锥齿轮328的直径小于第二锥齿轮329，步进电机323驱动第一锥齿轮328带动陀螺飞轮322高速旋转，陀螺飞轮322高速旋转本身可以提高机器人的适应性，防止机器人在行进过程中因为姿态变化而造成误差、漂移或偏移，提高了检测机器人的精度和准确度，特别是在运动状态下，一定程度上可将机器人的惯性引导系统转换成稳定的坐标系，使得机器人的检测图像更稳定。

具体的，摇摆舵机324固定在陀螺稳定支架325上并通过陀螺稳定支架325上的开孔与陀螺仪外壳321连接，本实施例中，摇摆舵机324控制陀螺仪外壳321做±10°范围内的摇摆运动。这里需要控制陀螺仪外壳321的摆面与运动方向一致，进而利用摇摆舵机324控制陀螺仪摆动可以对柔索4产生负阻力矩，使柔索4的张力负载动态变化，避免运动过程中因急停或加速带来的力突变对检测图像产生影响。

具体的，如图8所示，动态检测装置33包括可转动的旋转支架331以及连接在旋转支架331上的监测模块332，监测模块332上集成有摄像头、补光灯、温湿度传感器及报警器等。旋转支架331为一体结构，包括支架中心轴3311以及沿支架中心轴3311的周向均布的安装臂3312，安装臂3312的一端与支架中心轴3311固连，安装臂3312的另一端为悬伸端，监测模块332通过监测模块安装架337固定在安装臂3312的悬伸端，安装臂3312设置三组。更为具体的，监测模块332通过弹簧销安装在监测模块安装架337上，监测模块安装架337与安装臂3312的悬伸端过盈配合。动态检测装置33还包括驱动旋转支架331转动的监测调整电机333，监测调整电机333通过电机固定座334与支撑板34连接，支撑板34的中心处设有与电机固定座334相卡合的安装孔，监测调整电机333的输出轴上设有第三锥齿轮335，支架中心轴3311上设有与第三锥齿轮335相啮合的第四锥齿轮336，第三锥齿轮335的直径小于第四锥齿轮336，支架中心轴3311远离第四锥齿轮336的端部设有轴孔，该轴孔与下部壳体底座中心处设置的凸台轴相配合。工作时，监测调整电机333通过第三锥齿轮335带动旋转支架331旋转，进而带动监测模块332改变监测范围。

进一步的，本发明还包括以下传感器，具体为：柔索4与绳钉43的连接端设有测力传感器、框架主体21上设有气体浓度传感器、驱动电机234上设有角速度传感器、双联卷筒54上设有拉线位移传感器。

本发明的工作原理及工作过程如下：

第一步，进行系统的初始化，检测各个模块之间的网络通讯状况，人工操作将检测机器人放置于待巡检路线起点位置，设定监测运行机的巡检路线，并确定路线的预警参数，输入控制系统上位机中。

第二步，开启各传感器，检测安装在检测机器人上的各种传感器与反馈各类信号的实时状态。

第三步，上位机依据设定的监测运行机的路线参数，确定工作空间主要区域位置，陀螺稳定装置启动，轨道车上的驱动电机自动调节巡检速度和进程，驱动装置控制柔索收放，使监测运行机移动至待巡检管道合适高度。

第四步：巡检过程中将待监测运行机的形状姿态参数及红外传感数据输入上位机进行分析。

第五步：根据监测运行机的大致形状姿态参数，在上位机的控制下，监测调整电机驱动调整监测模块检测范围，从而适应不同路线、不同管线的环境巡检的动态检测需求。

第六步：上位机实时读取气体浓度传感器与温度传感器数据并与预警值对比，判断环境信息是否异常，异常情况动态检测机器人会立即通过上位机报警。

第七步：在移动保持架和监测运行机运动过程中，其中一个监测模块始终负责环境感知，跟随其运动，并完成当前可行的工作空间的动态巡检任务。拉力传感器、转角传感器等进行数据采集输出至上位机，从而控制驱动装置随保持架运动进行调整，确保不存在管道干涉等影响运动的情况。

第八步：在巡检管线较多时，可能机器人并不能通过一次巡检工作而完全覆盖整个管廊，从而无法完成整体的动态巡检任务，此时可通过调整监测模块的位置和控制轨道车上的驱动电机沿管廊反向运行检测，从第三步重新开始，直至完成整个管廊的巡检工作。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的柔索并联机构具有结构简单、工作空间大、易拆装、可重组、模块化程度高等特点，采用柔索并联机构的设计使得机器人能够在狭小的管廊内部自由移动，具有很强的适应性和灵活性。

2、本发明具有很高的稳定性。陀螺稳定装置可以消除摄像装置震动带来的影响，确保监测图像清晰稳定；辅助张紧装置通过万向节加压缩弹簧的结构，可以对机器人在行进过程中遇到的绳索张力突变不平衡状态进行自适应调整，使得机器人更加平稳。

3、本发明中双联卷筒及柔索的控制可以让监测机器人沿轨道行进过程中对管廊内部实现大范围的监测；动态检测装置可调整监测范围并可实时监测管廊内的环境变化，同时根据需要进行调整。

4、本发明可以实现柔索驱动监测装置负重稳定运行，拓展了柔索并联机构的应用空间，实现对复杂综合管廊环境的动态监测，保障生产环境的安全性，辅助综合管廊的建设工作，可根据场景需求选择功能模块，可有效保障综合管廊工作人员的安全，为综合管廊的不断发展提供有利支持。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，其特征在于：包括平行且对称设置的两条轨道（1）、安装在两条轨道（1）之间并可沿轨道（1）限定方向移动的移动保持架（2）、悬吊在移动保持架（2）下方的监测运行机（3）、布置在移动保持架（2）上方并通过柔索（4）与监测运行机（3）相连的驱动装置（5），所述的轨道（1）安装在管廊顶部空间并沿管廊长度方向架设，所述的驱动装置（5）带动柔索（4）伸缩以调整监测运行机（3）的位置和姿态；

所述的监测运行机（3）包括壳体（31）以及设置在壳体（31）内的陀螺稳定装置（32）及动态检测装置（33），所述的陀螺稳定装置（32）包括陀螺仪外壳（321）以及转动连接在陀螺仪外壳（321）内的陀螺飞轮（322），还包括步进电机（323）及摇摆舵机（324），所述的步进电机（323）用于驱动陀螺飞轮（322）转动，所述的摇摆舵机（324）与陀螺仪外壳（321）相连并用于控制陀螺仪外壳（321）的摆动运动；所述的动态检测装置（33）包括可转动的旋转支架（331）以及连接在旋转支架（331）上的监测模块（332），所述的监测模块（332）上集成有摄像头、补光灯、温湿度传感器及报警器。

2.根据权利要求1所述的面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，其特征在于：所述的壳体（31）内设有呈水平方向布置的支撑板（34），所述的支撑板（34）为盘状金属件，所述的陀螺仪外壳（321）通过连接销（3211）安装在陀螺稳定支架（325）上，所述的陀螺稳定支架（325）固定在支撑板（34）上，所述陀螺飞轮（322）的上下两端分别设有上轴体（326）和下轴体（327），所述的上轴体（326）与下轴体（327）分别通过轴承与陀螺仪外壳（321）连接，所述的步进电机（323）固定在陀螺仪外壳（321）上，且步进电机（323）的输出轴上设有第一锥齿轮（328），所述的上轴体（326）上设有与第一锥齿轮（328）相啮合的第二锥齿轮（329），所述第一锥齿轮（328）的直径小于第二锥齿轮（329），所述的摇摆舵机（324）固定在陀螺稳定支架（325）上并通过陀螺稳定支架（325）上的开孔与陀螺仪外壳（321）连接，所述的壳体（31）包括相配合的上部壳体（311）和下部壳体（312）。

3.根据权利要求1所述的面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，其特征在于：所述的旋转支架（331）为一体结构，包括支架中心轴（3311）以及沿支架中心轴（3311）的周向均布的安装臂（3312），所述安装臂（3312）的一端与支架中心轴（3311）固连，安装臂（3312）的另一端为悬伸端，所述的监测模块（332）通过监测模块安装架（337）固定在安装臂（3312）的悬伸端，所述的安装臂（3312）设置三组。

4.根据权利要求1所述的面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，其特征在于：所述的动态检测装置（33）还包括驱动旋转支架（331）转动的监测调整电机（333），所述的监测调整电机（333）通过电机固定座（334）与支撑板（34）连接，所述支撑板（34）的中心处设有与电机固定座（334）相卡合的安装孔，所述监测调整电机（333）的输出轴上设有第三锥齿轮（335），所述的支架中心轴（3311）上设有与第三锥齿轮（335）相啮合的第四锥齿轮（336），所述第三锥齿轮（335）的直径小于第四锥齿轮（336），所述的支架中心轴（3311）远离第四锥齿轮（336）的端部设有轴孔，该轴孔与下部壳体底座中心处设置的凸台轴相配合。

5.根据权利要求1所述的面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，其特征在于：所述的轨道（1）包括轨道主体（11）及安装在轨道主体（11）上的轨道件（12），所述的轨道主体（11）由铝型材制成，且轨道主体（11）上设有T型槽（13），所述的轨道件（12）与T型槽（13）内设置的T型螺母（14）通过螺栓紧固，所述的轨道件（12）设置在两条轨道（1）相靠近的端面上。

6.根据权利要求1所述的面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，其特征在于：所述的移动保持架（2）包括正六边形的框架主体（21），所述框架主体（21）的上方设有用于安装驱动装置（5）的底板（22），所述框架主体（21）其中相对应的两条边分别通过轨道车与轨道（1）上的轨道件（12）相配合，所述的框架主体（21）上设有气体浓度传感器；

所述的轨道车包括主动轨道车（23）及从动轨道车（24），所述的主动轨道车（23）包括与框架主体（21）相固定的主动车体（231）、设置在主动车体（231）上且与轨道件（12）形成滚动配合的主动轮（232）、与主动轮（232）通过第一减速器（233）相连的驱动电机（234），所述的从动轨道车（24）包括与框架主体（21）相固定的从动车体（241）、设置在从动车体（241）上且与轨道件（12）形成滚动配合的从动轮（242），所述的驱动电机（234）上设有角速度传感器。

7.根据权利要求1所述的面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，其特征在于：所述的监测运行机（3）通过辅助张紧装置（6）悬吊在移动保持架（2）的中心处，所述的辅助张紧装置（6）包括竖直方向布置的压缩弹簧（61），压缩弹簧（61）的上端通过第一万向节（62）与移动保持架（2）固定，压缩弹簧（61）的下端通过第二万向节（63）与监测运行机（3）的上部壳体（311）固定。

8.根据权利要求1所述的面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，其特征在于：所述的驱动装置（5）包括伺服电机（51）、与伺服电机（51）相连的第二减速器（52）、与第二减速器（52）通过联轴器（53）相连的双联卷筒（54），所述的伺服电机（51）、第二减速器（52）、联轴器（53）和双联卷筒（54）均安装在底座（55）上，所述的双联卷筒（54）上设有拉线位移传感器，所述的驱动装置（5）共设置三组，三组驱动装置（5）中的双联卷筒（54）呈正三角形布置。

9.根据权利要求1所述的面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，其特征在于：所述的柔索（4）共设置六根，六根柔索（4）两两成对分别与三组驱动装置（5）相配合，所述柔索（4）的一端与双联卷筒（54）固定，柔索（4）的另一端绕经导向滑轮（41）和辅助放线装置（42）后通过绳钉（43）固定在监测运行机（3）内的支撑板（34）上，所述的导向滑轮（41）和辅助放线装置（42）均设置在移动保持架（2）上，所述柔索（4）与绳钉（43）的连接端设有测力传感器。

10.根据权利要求9所述的面向非结构环境的刚柔耦合动态检测机器人，其特征在于：所述的辅助放线装置（42）包括固定在移动保持架（2）下方的外壳（421）以及并列设置在外壳（421）内两个导线滑轮（422），两个导线滑轮（422）之间形成供柔索（4）通过的通道，所述的导线滑轮（422）固定在导线滑轮支架（423）上，所述的外壳（421）上设有用于固定导线滑轮支架（423）的滑槽（424），所述的滑槽（424）呈竖直方向布置，且导线滑轮支架（423）在滑槽（424）内的高低位置可调。