【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水下机器人领域。
技术介绍
1、输水隧洞作为水工建筑的重要组成部分，在长期运营过程中不可避免的会出现各种病害缺陷。对于初期形成的病害缺陷进行快速应急修复，可以防止缺陷进一步迅速恶化，延长隧洞安全运营时间。
2、随着智能化水平的提高，利用水下机器人进行输水隧洞检测已取得了较为广泛的应用。然而，现阶段的水下机器人大多只能够对输水隧洞的病害缺陷进行检测与评估，并不具备应急自主修复的能力。因此，需要一种可以在输水隧洞环境中检测到病害缺陷后进行快速应急修复的机器人作业机构。
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决现有水下机器人仅能够对输水隧洞的病害缺陷进行检测与评估，而无法进行修复的问题，现提供用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构及其作业方法。
2、用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构，包括：支撑部、控制舱6、旋转执行器8和三组作业部；所述支撑部用于支撑所述控制舱6、旋转执行器8和三组作业部，所述控制舱6为耐压水密舱且其内部设有控制板，所述三组作业部沿圆周方向均匀分布，所述旋转执行器8用于驱动所述三组作业部沿其构成的圆周方向旋转；每组作业部均包括：滚刷1和灌浆部2，所述滚刷1和灌浆部2通过连接部与所述支撑部相连，所述灌浆部2用于向隧洞表面的缺陷处灌浆，所述滚刷1用于清理隧洞表面或涂抹灌浆材料；所述控制板用于驱动旋转执行器8启动或停止、还用于驱动连接部旋转或伸缩。
3、进一步的，上述支撑部包括支撑框架5和连接架9，所述支撑框架5为圆环形、并用于
4、进一步的，上述连接部包括：伸缩杆7和作业支架10，所述伸缩杆7的一端与对应连接杆的一端固定连接，所述伸缩杆7的另一端与所述作业支架10相连，所述滚刷1和灌浆部2均固定在所述作业支架10上，所述作业支架10能够分别带动所述滚刷1和灌浆部2旋转。
5、进一步的，上述作业部还包括灯3和摄像头4，所述灯3和摄像头4均固定在所述作业支架10上。
6、进一步的，上述灌浆部2包括至少两组料筒，料筒用于存储修复材料，料筒的两端分别设有灌浆塞11和灌浆嘴14，灌浆塞11向另一端推动料筒中的修复材料，使得修复材料从灌浆嘴14挤出。
7、进一步的，上述修复材料为水油混合的聚氨酯和催化剂，所述聚氨酯和催化剂分别位于不同的料筒中。
8、用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构的作业方法，具体为：
9、当机器人检查到输水隧洞表面存在缺陷时，利用控制板调整旋转执行器8和三组作业部的姿态，使得滚刷1与输水隧洞表面缺陷部位接触，然后驱动滚刷1对输水隧洞表面进行清理；
10、利用控制板调整旋转执行器8和三组作业部的姿态，使得灌浆部2对准输水隧洞表面缺陷部位并挤出修复材料；
11、利用控制板调整旋转执行器8和三组作业部的姿态，使得滚刷1与输水隧洞表面缺陷部位接触，然后驱动滚刷1将输水隧洞表面缺陷部位的修复材料涂抹平整。
12、本专利技术所述用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构，采用模块化设计思想，便于安装和拆卸，可根据任务需求灵活安装在机器人载体上，作为对原有机器人功能的补充。同时，作业机构可搭载多种作业工具，可自主根据不同缺陷类型选择不同修复任务，实现水下多任务一体化修复作业。
13、另外，利用本专利技术所述用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构对输水隧洞进行快速修复既避免了人工修复风险性较高的缺点，又可以在病害缺陷形成的初期对缺陷进行应急修复，防止缺陷进一步恶化，为输水隧洞长期安全可靠运行提供保障。
14、本专利技术能够针对不同缺陷完成不同模式下的修复任务，采用“表面清理、内部灌浆”一体的修复方式，实现水下多任务一体化修复作业。
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1.用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构，其特征在于，包括：支撑部、控制舱(6)、旋转执行器(8)和三组作业部；
2.根据权利要求1所述的用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构，其特征在于，所述支撑部包括支撑框架(5)和连接架(9)，
3.根据权利要求2所述的用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构，其特征在于，所述连接部包括：伸缩杆(7)和作业支架(10)，所述伸缩杆(7)的一端与对应连接杆的一端固定连接，所述伸缩杆(7)的另一端与所述作业支架(10)相连，所述滚刷(1)和灌浆部(2)均固定在所述作业支架(10)上，所述作业支架(10)能够分别带动所述滚刷(1)和灌浆部(2)旋转。
4.根据权利要求3所述的用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构，其特征在于，所述作业部还包括灯(3)和摄像头(4)，所述灯(3)和摄像头(4)均固定在所述作业支架(10)上。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构，其特征在于，所述灌浆部(2)包括至少两组料筒，料筒用于存储修复材料，料筒的两端分别设有灌浆塞(11)和灌浆嘴(1
6.根据权利要求5所述的用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构，其特征在于，所述修复材料为水油混合的聚氨酯和催化剂，所述聚氨酯和催化剂分别位于不同的料筒中。
7.权利要求1至6任一所述的用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构的作业方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构，其特征在于，包括：支撑部、控制舱(6)、旋转执行器(8)和三组作业部；
2.根据权利要求1所述的用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构，其特征在于，所述支撑部包括支撑框架(5)和连接架(9)，
3.根据权利要求2所述的用于输水隧洞缺陷修复机器人的作业机构，其特征在于，所述连接部包括：伸缩杆(7)和作业支架(10)，所述伸缩杆(7)的一端与对应连接杆的一端固定连接，所述伸缩杆(7)的另一端与所述作业支架(10)相连，所述滚刷(1)和灌浆部(2)均固定在所述作业支架(10)上，所述作业支架(10)能够分别带动所述滚刷(1)和灌浆部(2)旋转。
4.根据权利要求3所述的用于输水隧洞缺陷修复机器人的...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉山，张力文，张国成，曹建，关宏升，邵卓青，徐子豪，郑淏天，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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