CN210742159U - 一种用于建构筑物病害检测的自动检测系统 - Google Patents
一种用于建构筑物病害检测的自动检测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于建构筑物病害检测的自动检测系统，包括机器人、平行固设于建构筑物上的一对第一导轨、可相对于第一导轨平行移动的桁架、用于驱动桁架移动的走行机构、用于控制机器人和走行机构动作的工控机、以及用于接收并显示机器人的检测结果的终端显示设备；桁架的两端分别通过走行机构与第一导轨连接；桁架上设有第二导轨，机器人包括可滑动地设置于第二导轨上的底座、设置于底座上的机器臂，机器臂上设有用于采集建构筑物图像信息的相机或其它检测设备，相机或其它检测设备受工控机控制采集建构筑物图像信息，终端显示设备获取建构筑物图像信息并显示。其能够高效、安全、准确地检测建构筑物病害，具有操作方便、适用性强、省时省力的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于建构筑物病害检测设备技术领域，具体涉及一种用于建构筑物病害检测的自动检测系统。
背景技术
目前，针对建构筑物病害的巡检工作大多是借助辅助设备进行人工检测，其智能化程度较低，比较耗时耗力。另也有一些建构筑物尝试采用无人机进行检测，虽然该方法检测较为便捷，同时也方便操作，但对于特殊环境和天气，无人机无法满足检测要求。
实用新型内容
为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种用于建构筑物病害检测的自动检测系统，其能够高效、安全、准确地检测建构筑物病害，具有操作方便、适用性强、省时省力的特点。
本实用新型采用了以下技术方案：
一种用于建构筑物病害检测的自动检测系统，包括用于检测建构筑物病害的机器人、平行固设于建构筑物上的一对第一导轨、可相对于所述第一导轨平行移动的桁架、用于驱动所述桁架移动的走行机构、用于控制所述机器人和走行机构动作的工控机、以及用于接收并显示所述机器人的检测结果的终端显示设备；
所述桁架的两端分别通过所述走行机构与所述第一导轨连接；所述桁架上设有第二导轨，所述机器人包括可滑动地设置于所述第二导轨上的底座、设置于所述底座上的机器臂，所述机器臂上设有用于采集建构筑物图像信息的相机或其它检测设备，所述相机或其它检测设备受所述工控机控制采集所述建构筑物图像信息，所述终端显示设备获取所述建构筑物图像信息并显示。
进一步的，所述机器臂上设有用于指示所述相机或其它检测设备工作状态的指示灯，所述指示灯与所述工控机连接。
进一步的，所述走行机构包括带动所述桁架沿所述第一导轨滑动的走行架主体、用于驱动所述走行架主体动作的第一电机、用于控制所述第一电机运转的第一控制箱、以及设于所述桁架上用于感应所述桁架走行位置的第一距离感应器，所述第一距离感应器、第一电机分别与所述第一控制箱连接，所述第一控制箱与所述工控机连接，所述走行架主体、第一电机分设于所述第一导轨的两侧，所述桁架与所述走行架主体连接。
进一步的，所述第一导轨的滑动槽内设有将外部电源的电量导入至所述走行机构的第一导电板，所述第一电机通过所述走行架主体与所述第一导电板电连接。
进一步的，所述底座上设有用于控制所述底座沿第二距离感应器、用于驱动所述底座沿所述第二导轨移动的第二电机，所述第二电机、第二距离感应器分别与所述工控机连接。
进一步的，所述第二导轨的滑动槽内设有用于将外部电源的电量导入至所述机器人第二导电板，所述底座与所述第二导电板电连接。
进一步的，所述机器人还包括用于防止其移动时侧倾的挂钩，所述挂钩的一端连接于所述底座，另一端可滑动地扣设于所述第二导轨上。
进一步的，所述机器臂上设有用于为所述相机或其它检测设备提供拍摄时光源的LED灯，所述LED灯与所述工控机连接。
进一步的，还包括用于为所述工控机输入控制指令的终端输入设备，所述终端输入设备设于与所述工控机无线连接，所述终端显示设备通过所述工控机与所述相机或其它检测设备无线连接。
进一步的，所述终端输入设备和终端显示设备集成设置在手持遥控手柄上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型的自动检测系统利用工控机分别控制桁架在第一导轨上的移动、以及机器人在桁架上的移动，进而实现机器人在不同方向上的移动；同时通过设置在机器臂上的相机或其它检测设备实时拍摄建构筑物图像信息，并将图像信息传输至终端显示设备显示，从而使得可以方便地根据终端显示设备的显示的建构筑物图像信息获知建构筑物的病害情况。本实用新型的自动检测系统能够根据通过工控机自动采集不同位置的建构筑物图像信息，并可通过机器臂方便的调节相机或其它检测设备与被拍摄面的距离和角度，便于采集到清晰的图像信息，进而可根据图像信息实现高效、准确、安全地检测建构筑物病害。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术作进一步地详细说明：
图1是本实用新型所述的用于建构筑物病害检测的自动检测系统的结构示意图；
图2是本实用新型所述的用于建构筑物病害检测的自动检测系统的控制原理图；
标记说明：
1、机器人；11、底座；12、机器臂；13、相机或其它检测设备；14、LED灯；15、第二电机；16、第二距离感应器；17、第三距离感应器；2、第一导轨；21、第一导电板；3、桁架；31、第二导轨；32、第二导电板；33、挂钩；4、走行机构；41、走行架主体；42、第一电机；43、第一控制箱；44、第一距离感应器；5、工控机；6、手持遥控手柄。
图2中实线表示有线连接，虚线表示无线连接。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1～2所示，本实用新型公开了一种用于建构筑物病害检测的自动检测系统，包括用于检测建构筑物病害的机器人1、平行固设于建构筑物上的一对第一导轨2、可相对于第一导轨2平行移动的桁架3、用于驱动桁架3移动的走行机构4、用于控制机器人1和走行机构4 动作的工控机5、以及用于接收并显示机器人1的检测结果的终端显示设备；
其中，该建构筑物可以使桥梁，桁架3悬挂在桥梁的下方用以检测桥梁底部的病害情况。
桁架3的两端分别通过走行机构4与第一导轨2连接；桁架3上设有第二导轨31，机器人1包括可滑动地设置于第二导轨31上的底座11、设置于底座11上的机器臂12，机器臂12为7轴机器臂12，可根据建构筑物的变化，调整其与建构筑物表面的距离与角度。机器臂 12上设有用于采集建构筑物图像信息的相机或其它检测设备13，该相机或其它检测设备13可以是6目相机，其可以拍摄多维建构筑物图像信息。相机或其它检测设备13受工控机5控制采集建构筑物图像信息，终端显示设备获取建构筑物图像信息并显示。
基于上述结构设计，本实用新型的自动检测系统利用工控机5分别控制桁架3在第一导轨2上的移动、以及机器人1在桁架3上的移动，进而实现机器人1在不同方向上的移动；同时通过设置在机器臂12上的相机或其它检测设备13实时拍摄建构筑物图像信息，并将图像信息传输至终端显示设备显示，从而使得可以方便地根据终端显示设备的显示的建构筑物图像信息获知建构筑物的病害情况。本实用新型的自动检测系统能够根据通过工控机5自动采集不同位置的建构筑物图像信息，并可通过机器臂12方便的调节相机或其它检测设备13 与被拍摄面的距离和角度，便于采集到清晰的图像信息，进而可根据图像信息实现高效、准确、安全地检测建构筑物病害。
具体的，机器臂12上设有用于指示相机或其它检测设备13工作状态的指示灯，指示灯与工控机5连接。
机器臂12上设有用于为相机或其它检测设备13提供拍摄时光源的LED灯14，LED灯14与工控机5连接。LED灯14的设置便于相机或其它检测设备13采集到清晰的图像信息。
在上述实施例中，如图1～2所示，走行机构4包括带动桁架3沿第一导轨2滑动的走行架主体41、用于驱动走行架主体41动作的第一电机42、用于控制第一电机42运转的第一控制箱43、以及设于桁架3上用于感应桁架3走行位置的第一距离感应器44，第一距离感应器 44、第一电机42分别与第一控制箱43连接，第一控制箱43与工控机5连接，走行架主体41、第一电机42分设于第一导轨2的两侧，桁架3与走行架主体41连接。工控机5通过第一控制箱43控制第一电机42转动，进而由第一电机42驱动走形在第一导导轨上滑动，从而实现带动桁架3沿第一导轨2滑动。同时第一桁架3的两端设置了第一距离感应器44，以避免桁架3滑动过程中触碰障碍物或者滑出第一轨道。
具体的，第一导轨2的滑动槽内设有将外部电源的电量导入至走行机构4的第一导电板 21，第一电机42通过走行架主体41与第一导电板21电连接。通过第一导电板21代替原电缆方式导电，避免走形件滑动过程中出现电缆缠绕。走行机构4、机器人1所需的电源均可通过第一导电板21将外部电源导入。在该实施例中，外部电源可为设置在建构筑物上的48V直流电。
在上述实施例中，如图1～2所示，底座11上设有用于控制底座11沿第二距离感应器16、用于驱动底座11沿第二导轨31移动的第二电机15，第二电机15、第二距离感应器16分别与工控机5连接。工控机5控制第二电机15运转，进而带动底座11沿第二导轨31滑动。第二距离感应器16的设置，可以确保机器人1走形过程中不触碰障碍物。为避免调节机器臂 12时，相机或其它检测设备13触碰到障碍物，机器臂12的末端还设置有第三距离感应器17。
具体的，第二导轨31的滑动槽内设有用于将外部电源的电量导入至机器人1第二导电板 32，底座11与第二导电板电连接。第二电机15、第二距离感应器16、相机或其它检测设备 13以及机器臂12的供电均可通过第二导电板32导入。其中，外部电源为48V直流电。
在上述实施例中，如图1～2所示，还包括用于为工控机5输入控制指令的终端输入设备，终端输入设于与工控机5无线连接，终端显示设备通过工控机5与相机或其它检测设备13无线连接。
具体的，终端输入设备和终端显示设备集成设置在手持遥控手柄6上。手持遥控手柄6 分别与工控机5机相机或其它检测设备13无线连接。其中，手持遥控手柄6上设置了第一无线信号发射器，工控机5相应的设置第一无线线号接收器，通过遥控手柄的终端输入设备设置输入控制指令，并经第一无线信号发射器发送至第一无线线号接收器，使得工控机5接收控制指令并根据控制指令控制机器人1、桁架3、相机或其它检测设备13、以及LED灯14等作出相应的响应。
在上述实施例中，如图1～2所示，机器人1还包括用于防止其移动时侧倾的挂钩33，挂钩33的一端连接于底座11，另一端可滑动地扣设于第二导轨31上。具体的，挂钩33的一端固定在底座11上，另一端绕过第二导轨31的外侧扣设在第二导轨31的下端面上。确保机器人1能够沿第二导轨31安全、平稳的滑动。其中，底座11内还设有备用电池，当外部电源无法供电时，可为机器人1供电。
实施例1：
将该自动检测系统设于要求检测病害的桥梁底部。
通过桥梁底部的人行检测平台，为自动检测系统接通电源。将机器人1安装到桁架3的第二导轨31上，并固定好机器人1挂钩33。通过手持遥控设备对自动检测系统的各单元进行初始化，并对各单元试运行，确认运作正常后开始桥梁检测工作。
通过手持遥控设备将桁架3调整到起始位置，并通过手持遥控设备发出桁架3运行指令，工控机5接收指令后，再通过无线发射器发送指令、第一控制箱43接收指令后控制第一电机 42工作，并设定好走行间隔时间和走行速度。在桁架3走行过程中，工控机5可根据桁桁架 3两端走行位置的偏差数据，自动调整对桁架3两端的第一控制箱43的输出参数，确保走行桁架3平衡移动，不发生卡死故障。
通过手持遥控设备将机器人1调整到起始位置、设定走行1米停2秒(如7轴的机器臂 12需调整位置、该走行的停靠时间需按需求延长)，准确检测横向行程、并做好设定。通过手持遥控设备发出机器人1运行指令、通过工控机5接收指令，由工控机5用有线传输方式直接把机器人1运行的指令发给第二控制箱、第二控制箱直接输出信号让第二电机15工作，该第二电机15可正反方向行走，速度运行间隔时间和停留可根据需要调整，也可手动控制停留时间，方便7轴机器臂12调整角度和距离。
第二距离感应器16可发出感应信号给工控机5，确保机器人1到终点可自动停车。同时工控机5发出机器人1走行桁架3往前运行的信息，待机器人1走行桁架3到达预设位置后，工控机5发出机器人1运行指令、实现自动运行的过程。
通过手持遥控设备控制7轴机器臂12的角度和位置，如果桥底部为平面，调整好后可保持位置不变工作，如果桥底部为变化的底面，则需要根据不同的位置调整合适的角度和高度。调整时，由手持遥控设备发出调整指令、工控机5通过无线接收器接受指令并控制7轴机器臂12工作。如调整7轴机器臂12过程中、机器人1停止运行。
通过手持遥控设备或由工控机5自动控制6目相机13工作。正常情况下、机器人1停车， 7轴机器臂12停止调整位置，工控机5自动控制6目相机13工作，以便提高工作效率、特殊情况下，需调整7轴机器臂12角度和位置，则需在7轴机器臂12角度和位置调整完后才发出6目相机13工作的指令。
通过手持遥控设备控制LED灯14工作状态、根据现场拍摄对光线的要求，确定是否开LED灯14、由手持遥控设备发出开关LED灯14指令、工控机5无线接收器接收指令、工控机5发出开关信号控制LED灯14开关。
待完成检测任务、将机器人1拆卸、将机器人1走行桁架3调整到靠桥墩的位置，并锁死，关闭电源。
本实用新型所述的用于建构筑物病害检测的自动检测系统的其它内容参见现有技术，在此不再赘述。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种用于建构筑物病害检测的自动检测系统，其特征在于：包括用于检测建构筑物病害的机器人、平行固设于建构筑物上的一对第一导轨、可相对于所述第一导轨平行移动的桁架、用于驱动所述桁架移动的走行机构、用于控制所述机器人和走行机构动作的工控机、以及用于接收并显示所述机器人的检测结果的终端显示设备；
所述桁架的两端分别通过所述走行机构与所述第一导轨连接；所述桁架上设有第二导轨，所述机器人包括可滑动地设置于所述第二导轨上的底座、设置于所述底座上的机器臂，所述机器臂上设有用于采集建构筑物图像信息的相机或其它检测设备，所述相机或其它检测设备受所述工控机控制采集所述建构筑物图像信息，所述终端显示设备获取所述建构筑物图像信息并显示。
2.根据权利要求1所述的自动检测系统，其特征在于：所述机器臂上设有用于指示所述相机或其它检测设备工作状态的指示灯，所述指示灯与所述工控机连接。
3.根据权利要求1所述的自动检测系统，其特征在于：所述走行机构包括带动所述桁架沿所述第一导轨滑动的走行架主体、用于驱动所述走行架主体动作的第一电机、用于控制所述第一电机运转的第一控制箱、以及设于所述桁架上用于感应所述桁架走行位置的第一距离感应器，所述第一距离感应器、第一电机分别与所述第一控制箱连接，所述第一控制箱与所述工控机连接，所述走行架主体、第一电机分设于所述第一导轨的两侧，所述桁架与所述走行架主体连接。
4.根据权利要求3所述的自动检测系统，其特征在于：所述第一导轨的滑动槽内设有将外部电源的电量导入至所述走行机构的第一导电板，所述第一电机通过所述走行架主体与所述第一导电板电连接。
5.根据权利要求1所述的自动检测系统，其特征在于：所述底座上设有用于控制所述底座沿第二距离感应器、用于驱动所述底座沿所述第二导轨移动的第二电机，所述第二电机、第二距离感应器分别与所述工控机连接。
6.根据权利要求1所述的自动检测系统，其特征在于：所述第二导轨的滑动槽内设有用于将外部电源的电量导入至所述机器人第二导电板，所述底座与所述第二导电板电连接。
7.根据权利要求1所述的自动检测系统，其特征在于：所述机器人还包括用于防止其移动时侧倾的挂钩，所述挂钩的一端连接于所述底座，另一端可滑动地扣设于所述第二导轨上。
8.根据权利要求1所述的自动检测系统，其特征在于：所述机器臂上设有用于为所述相机或其它检测设备提供拍摄时光源的LED灯，所述LED灯与所述工控机连接。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的自动检测系统，其特征在于：还包括用于为所述工控机输入控制指令的终端输入设备，所述终端输入设备设于与所述工控机无线连接，所述终端显示设备通过所述工控机与所述相机或其它检测设备无线连接。
10.根据权利要求9所述的自动检测系统，其特征在于：所述终端输入设备和终端显示设备集成设置在手持遥控手柄上。
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