CN110254545A - 一种爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种爬壁机器人，包括：绳索装置，呈环形，用于套设在柱体上；行走装置，连接至所述绳索装置上；收放装置，连接至所述绳索装置上，用于收放所述绳索装置以使所述行走装置能够与所述柱体表面相接触并沿所述柱体表面方向行走。本发明提供的爬壁机器人，在使用时，可将绳索装置套设在柱体外表面，通过收放装置收紧绳索装置以使行走装置能够与柱体表面相接触；当行走装置沿柱体表面行走时，行走装置通过绳索装置带动收放装置能够沿柱体表面移动。由于通过收放装置收紧绳索装置以使行走装置能够与柱体表面紧密接触，从而能够防止爬壁机器人与柱体分离而脱落，提高了爬壁机器人使用的可靠性。

Description

一种爬壁机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种爬壁机器人。

背景技术

随着桥梁使用时间的增长，桥梁的承载力也会下降；而且随着桥梁通车量的不断增加，对桥梁的承载力也会有更高的要求。承载力不足的桥梁数量还是相对较多的，因此需要对桥梁进行探伤检测，以便及时发现高危桥梁，并通过针对性的措施提升高危桥梁的承载力。

桥梁的承载力通常是来自梁柱，因此对桥梁进行探伤检测，关键是要对梁柱进行探伤检测。大型桥梁的梁柱通常比较高，对梁柱进行探伤检测属于高空作业，高空作业通常比较危险，因此需要爬壁机器人来代替人类的高空工作。现有的爬壁机器人通常包括移动单元及吸附单元，移动单元令爬壁机器人能够朝设定方向移动，吸附单元吸附于管体或柱体的表面，以保证爬壁机器人在移动的同时不从管体或柱体的表面上掉落。

然而，现有的爬壁机器人对攀爬表面粗糙度、形状等条件都有很高的要求，当爬壁机器人攀爬管体或柱体时，由于管体或柱体的表面为曲面，因此会在很大程度上影响吸附单元的吸附能力，进而使爬壁机器人易于从管体或柱体的表面掉落，降低了爬壁机器人使用的可靠性。

发明内容

本发明提供一种爬壁机器人，以提高爬壁机器人使用的可靠性。

本发明提供一种爬壁机器人，包括：

绳索装置，呈环形，用于套设在柱体上；

行走装置，连接至所述绳索装置上；

收放装置，连接至所述绳索装置上，用于收放所述绳索装置以使所述行走装置能够与所述柱体表面相接触并沿所述柱体表面行走。

基于上述，本发明提供的爬壁机器人，在使用时，可将绳索装置套设在柱体外表面，通过收放装置收紧绳索装置以使行走装置能够与柱体表面相接触；当行走装置沿柱体表面行走时，行走装置通过绳索装置带动收放装置能够沿柱体表面移动。由于通过收放装置收紧绳索装置以使行走装置能够与柱体表面紧密接触，从而能够防止爬壁机器人与柱体分离而脱落，提高了爬壁机器人使用的可靠性。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是本发明实施例提供的爬壁机器人工作时的俯视图；

图2是本发明实施例提供的爬壁机器人工作时的主视图；

图3是本发明实施例提供的爬壁机器人的支撑装置的俯视图；

图4是本发明实施例提供的爬壁机器人的收放装置的主视图；

图5是本发明实施例提供的爬壁机器人的控制系统结构示意图。

附图中使用的附图标记如下：

10、绳索装置，11、绳索单元，111、绳索主体，112、弹性连接件，12、安装座，13、支撑装置，131、支撑主体，132、连接组件，133、连接孔，134、万向轮，20、行走装置，30、收放装置，40、控制器，50、拉力传感器，60、探测装置，70、柱体

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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和图2所示，本发明的实施例提供一种爬壁机器人，包括绳索装置10、行走装置20和收放装置30。绳索装置10呈环形，用于套设在柱体70表面；行走装置20和收放装置30均连接至绳索装置10上，收放装置30用于收放绳索装置10以使行走装置20能够与柱体70表面相接触并沿柱体表面行走。

具体地，本实施例中的爬壁机器人在使用时，可将绳索装置10套设在柱体70外表面，通过收放装置30收紧绳索装置10以使行走装置20能够与柱体70表面相接触；当行走装置20沿柱体70表面行走时，行走装置20通过绳索装置10能够带动收放装置30沿柱体70表面移动。由此，通过收放装置30收紧绳索装置以使行走装置20能够与柱体70表面紧密接触，从而能够防止爬壁机器人与柱体70分离而脱落，提高了爬壁机器人使用的可靠性。当柱体70外径发生变化时，收放装置30收放绳索装置10以使行走装置20能够与柱体70表面接触。收放装置30和行走装置20可以连接至绳索装置10的不同位置或者同一位置处。连接在绳索装置10上的行走装置20和收放装置30可以是一个或者多个。

在本实施例中，行走装置20和收放装置30可以是缠绕在绳索装置10上，也或者是通过安装座12固定在绳索装置10上。优选地，绳索装置10包括绳索单元11和安装座12；安装12座与绳索单元11连接，安装座12上安装有行走装置20和收放装置30，且收放装置30与绳索单元11连接。收放装置30用于收放绳索单元11以使行走装置20能够与柱体70表面相接触并沿柱体70表面的行走。由此，行走装置20和收放装置30能够方便的通过安装座12与绳索单元11进行连接，提高了行走装置20和收放装置30连接的稳定性。

具体地，绳索单元11和安装座12连接形成环形结构，当柱体70的外径发生变化时，收放装置30收放绳索单元11，使行走装置20能够与柱体70表面相接触，并且行走装置20还能够沿柱体70表面移动。其中，当绳索装置10具有多个安装座12时，多个安装座12间隔分布，且相邻两个安装座12通过绳索单元11相连。

在本实施例中，对绳索装置10的结构不作任何限定，只要能保证行走装置20在行走的过程中与不同柱体70表面能够保持接触即可。优选地，绳索装置10还包括支撑装置13；支撑装置13与绳索单元11连接；收放装置20用于收放绳索单元11以使行走装置20与支撑装置13均能够与柱体70表面相接触。由此，通过支撑装置13与柱体70表面相接触能够实现爬壁机器人在柱体70表面的多点支撑，从而提高爬壁机器人行走的稳定性。

具体地，支撑装置13还用于支撑绳索单元11，以使绳索单元11能够与柱体70表面之间具有设定距离。例如，若绳索单元11与柱体70表面相接触，那么收放装置30收放绳索单元11时就会使绳索单元11和柱体70表面发生摩擦，进而导致绳索单元11受损。若绳索单元11与柱体70表面相接触，行走装置20在柱体70表面运动时，也会导致绳索单元11与柱体70表面发生摩擦，进而导致绳索单元11受损。因此本发明通过支撑装置13将绳索单元11支撑在柱体70表面上方，且绳索单元11不与柱体70表面接触，有效地解决了上述情况中由于绳索单元11与柱体70表面相接触而导致绳索单元11受损的问题。其中，当绳索装置10具有多个支撑装置13时，多个支撑装置13间隔分布，且相邻支撑装置13通过绳索单元11相连。

在本实施例中，优选地，绳索单元11包括绳索主体111，以及与绳索主体111连接的弹性连接件112。由此，当柱体70的直径发生些许变化时，通过弹性连接件112的弹性伸缩即可使行走装置20与柱体70表面继续保持接触，提高了爬壁机器人使用的可靠性，且无需频繁通过收放装置20收放绳索，简化操作。具体地，在绳索单元11上，弹性连接件112与绳索主体111可为多个并可以交替分布。

在本实施例中，优选地，支撑装置13和安装座12均为多个；支撑装置13和安装座12沿绳索装置10的周向交替分布。由此，通过多个支撑装置13和多个安装座12上行走装置20均与柱体70表面相接触能够实现爬壁机器人在柱体70表面的多点支撑，从而提高爬壁机器人行走的稳定性。

如图3所示，在本实施例中，优选地，支撑装置13包括支撑主体131，以及连接组件132。连接组件132分别设置在支撑主体131的两端部，每个连接组件132包括沿绳索装置10的轴向方向间隔设置的两个连接孔133；绳索主体111穿设在连接孔133中，弹性连接件112位于两个连接孔133之间。由此，当收放装置30收紧绳索单元11时，绳索主体111会对连接组件132的连接孔133进行施力，由于两个连接孔133沿绳索装置10的轴向方向间隔设置，且支撑主体111的两端部分别设有一个连接组件132；因此使支撑主体131受力均衡，从而能够防止支撑主体131发生偏斜，使支撑装置13在柱体70表面保持一个较好的平衡状态。

具体地，每个连接组件132上的两个连接孔133相对设置，两个连接孔133之间有一个或多个弹性连接件112。绳索主体111的一端与弹性连接件112连接，另一端穿过连接孔133与安装座12或者收放装置30连接。优选的，弹性连接件112的径向尺寸大于连接孔133的径向尺寸，因此弹性连接件112无法穿过连接孔133，只能在特定拉力范围以及特定距离长度内收放绳索单元11以实现绳索单元11的微调，而且，还能够防止弹性连接件112卡持在连接孔133中发生损坏。

在本实施例中，优选地，支撑装置13的底部设有万向轮134，支撑装置13能够通过万向轮134与柱体70表面相接触并且在柱体70表面移动。由此，减少了支撑装置13与柱体70表面的摩擦力，使爬壁机器人移动更顺畅。

具体地，当柱体70的外径发变化时，收放装置30通过收放绳索装置10从而带动支撑装置13沿柱体的周向运动；当行走装置20沿柱体70的轴向方向运动时，行走装置20通过绳索单元11带动支撑装置13沿柱体70轴向方向移动。

如图5所示，在本实施例中，优选地，爬壁机器人还包括控制器40和拉力传感器50。拉力传感器50和收放装置30均与控制器40连接；拉力传感器50用于感测绳索单元11的拉力参数，并提供给控制器40；控制器40根据拉力传感器50的拉力参数控制收放装置30收放绳索单元11。具体地，控制器40设置在安装座12上；拉力传感器50可以设置在安装座12上，也可以设置在绳索单元11上。控制器40获取拉力传感器50感测的拉力参数后，控制收放装置30收放绳索单元11，以使行走装置20和支撑装置13能够与柱体70表面相接触。由此，拉力传感器50能够实时感测绳索单元11的拉力参数并提供给控制器40，控制器40根据拉力参数控制收放装置30收放绳索装置10能够实现对绳索单元11所受拉力快速有效地调节，从而使绳索单元11的拉力参数保持在特定拉力范围内，使行走装置20与柱体70表面接触，防止机器人从柱体70表面分离而跌落并能够防止绳索单元11由于拉力过大而损坏。

在本实施例中，优选地，爬壁机器人还包括探测装置60，探测装置60可以设置在行走装置20上，也可以设置在安装座12上。行走装置20沿柱体70轴向方向移动时带动探测装置60对柱体70表面进行探伤检测。

如图4所示，在本实施例中，对收放装置30的结构不作任何限定，只要收放装置30能够收放绳索装置10以使行走装置20与柱体70表面保持接触即可。优选地，收放装置30为卷扬机。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种爬壁机器人，包括：

绳索装置，呈环形，用于套设在柱体上；

行走装置，连接至所述绳索装置上；

收放装置，连接至所述绳索装置上，用于收放所述绳索装置以使所述行走装置能够与所述柱体表面相接触并沿所述柱体表面行走。

2.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述绳索装置包括：

绳索单元；

安装座，与所述绳索单元连接，所述安装座上安装有所述行走装置和所述收放装置；

所述收放装置与所述绳索单元连接，所述收放装置用于收放所述绳索单元以使所述行走装置能够与所述柱体表面相接触并沿所述柱体表面行走。

3.根据权利要求2所述的爬壁机器人，其特征在于，所述绳索装置还包括：支撑装置；

所述支撑装置与所述绳索单元连接；

所述收放装置用于收放所述绳索单元以使所述行走装置与所述支撑装置均能够与所述柱体表面相接触。

4.根据权利要求3所述的爬壁机器人，其特征在于，所述支撑装置和所述安装座均为多个；所述支撑装置和安装座沿所述绳索装置的周向交替分布。

5.根据权利要求4所述的爬壁机器人，其特征在于，所述绳索单元由绳索主体和弹性连接件连接而成。

6.根据权利要求5所述的爬壁机器人，其特征在于：

所述支撑装置包括支撑主体和连接组件，连接组件分别设置在所述支撑主体的两端部，每个所述连接组件包括沿所述绳索装置的轴向方向间隔设置的两个连接孔；所述绳索主体穿设在所述连接孔中，所述弹性连接件位于两个所述连接孔之间。

7.根据权利要求3所述的爬壁机器人，其特征在于，所述支撑装置的底部设有万向轮；所述支撑装置能够通过所述万向轮与所述柱体表面相接触并在所述柱体表面移动。

8.根据权利要求2所述的爬壁机器人，其特征在于，还包括：控制器和拉力传感器；

所述拉力传感器和所述收放装置均与所述控制器连接；

所述拉力传感器用于感测所述绳索单元的拉力参数，并提供给所述控制器，所述控制器根据所述拉力传感器的拉力参数控制所述收放装置收放所述绳索单元。

9.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，还包括：探测装置；

所述探测装置设置在所述行走装置上，用于探测所述柱体表面的损伤参数。

10.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述收放装置为卷扬机。