一种监测斜拉缆索的飞行机器人装置制造方法及图纸

技术编号:44090263 阅读:7 留言:0更新日期:2025-01-21 12:26
本技术提供了一种监测斜拉缆索的飞行机器人装置,为监测斜拉桥的斜拉缆索领域带来了突破。本技术所述的飞行机器人装置采用可拆卸设计,稳定性高、便于运输和携带。该装置结构独特,机架采用中心板设计,脚架稳定支撑,大幅提升了操作灵活性与安全性。其配备的爬升机构、防偏机构及图像采集机构,确保无人机在缆索上稳定、高效地进行图像采集,解决了现有技术中操作不便、易损伤缆索等问题。其次,本技术的调节构件精确调节导向轮,提升稳定性、又尽量减少装置对缆索的接触;并且本技术的防撞机构还减少了因碰撞导致的停机或维修时间,飞行机器人装置能够更长时间地执行任务,提高作业效率,本技术实现了更高效、准确、安全的斜拉缆索监测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及监测装置的,尤其是涉及一种监测斜拉缆索的飞行机器人装置


技术介绍

1、斜拉桥,作为现代大跨度桥梁的关键结构形式,尤其在跨越深沟峡谷、海湾、大江大河时,展现出了其独特的技术优势。这种桥型,亦称斜张桥或斜拉吊桥,是近几十年兴起的桥梁类型,其独特之处在于利用缆索将主梁与桥塔紧密相连,形成稳固的受力体系,不仅经济高效,还具备出色的抗震性能。

2、斜拉桥的核心在于拉索,它承载着桥面传递而来的全部荷载,并经过桥塔传递至地面。因此,拉索的日常检测与维护至关重要。然而,随着斜拉桥跨度的增加,缆索暴露在自然环境中的面积也相应增大,受风振、雨振的影响日益显著。为了应对这一问题,螺旋线缆索及压痕凹坑缆索等设计被广泛应用于新建桥梁,但这也带来了新的挑战。长时间的风吹日晒雨淋会使缆索表面的聚乙烯护套出现硬化、开裂等现象,严重时甚至会导致钢丝束锈蚀、断裂。

3、目前,斜拉桥缆索的检测主要集中在外观和索力测定上,但主要仍采用人工检测法,效率低下,还存在安全隐患。如使用卷扬机拖动吊篮小车搭载检测人员进行测量。这种方法不仅危险,还可能对缆索造成二次损伤。因此,引入工业机器人进行缆索检测已成为行业趋势。

4、国内外已研发出多种缆索检测机器人,涵盖轮式、气压液压蠕动式以及仿蛇攀爬式等类型。其中,轮式机器人凭借其简单的结构、快速的攀爬速度和强大的负重能力,得到了广泛应用。然而,它们也面临着体积庞大、重量较重以及依赖电缆供电等挑战,这些缺点在一定程度上限制了其操作灵活性。

5、并且现有的检测机器人在实际操作中可能会不小心挤压或加剧护套的损伤,对于螺旋线缆索,由于其表面特有的螺旋凸起结构,现有的检测机器人在进行检测时往往难以在不损伤缆索的前提下实现有效检测,这进一步增加了检测的难度。

6、此外,机器人在执行任务时,尤其是在复杂环境中,可能会遇到各种障碍物,如树木、建筑物或其他运动物体,机器人与这些障碍物发生碰撞可能会导致严重的损害或损坏,甚至可能导致机器人失效或毁坏。


技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足,在保证检测效率的同时减少对缆索的损伤,实现高效、安全的检测,本技术提供了一种监测斜拉缆索的飞行机器人装置。

2、本技术第一个方面是提供了一种监测斜拉缆索的飞行机器人装置,包括:

3、机架,包括:

4、中心板,设有圆形通孔,用于套设在缆索外周;所述中心板为左右分离式结构,并通过第一连接件实现可拆卸连接;所述中心板包括顶板和底板,所述顶板和所述底板平行设置并通过多个连接杆垂直连接;

5、脚架,安装在底板远离顶板的一面上;

6、爬升机构,包括:

7、机臂,其一端固定连接在所述顶板和所述底板之间;

8、旋翼,安装在机臂的另一端,用于提供飞行及悬停动力;

9、旋翼电机,与旋翼连接,驱动旋翼旋转;

10、防偏机构,包括:

11、至少两个导向轮,安装在底板的底面,与缆索配合,用于限制机器人沿缆索方向运动;

12、至少两个第一蝶形螺纹调节构件,与所述导向轮配合使用,用于调节导向轮与缆索之间的距离;

13、图像采集机构,包括:

14、摄像头,均布在缆索外周,用于采集缆索状态信息;

15、防撞机构,安装在中心板圆形通孔处的正上方。

16、在一种优选实施例中,所述中心板的形状包括正多边形或圆形。

17、优选地,所述中心板的形状包括圆形、正四边形、正六边形、正八边形中的一种或更多种。

18、更优选地,所述中心板的形状为正六边形。

19、在一种优选实施例中,所述顶板和所述底板也为可分离式结构,通过第一连接件连接。

20、在一种优选实施例中,所述第一连接件包括螺栓和螺母、螺丝、卡扣、销钉、管道连接件、快速夹中的一种或更多种组合。

21、在一种优选实施例中,所述顶板设有固定孔,所述底板设有与固定孔相对应的连接孔,所述连接杆通过所述固定孔与所述连接孔垂直连接所述顶板和所述底板。

22、在一种优选实施例中,所述底板与脚架的连接方式为固定连接。

23、在一种优选实施例中,所述顶板和所述底板之间装配有多个轴套,所述机臂通过轴套在顶板和底板之间固定。

24、优选地,所述轴套均匀地装配于所述顶板和所述底板之间。

25、更优选地,每个所述轴套均配设有所述机臂,即各所述机臂均匀地装配于所述顶板和所述底板之间,有利于无人机保持平衡。

26、优选地,所述轴套焊接于所述顶板和所述底板之间。

27、优选地,所述机臂通过螺钉可拆卸地套装于轴套内。

28、优选地,所述机臂的材质包括碳纤维、铝合金、abs塑料、玻璃纤维复合材料、钛合金中的一种或更多种。

29、在一种优选实施例中,所述旋翼包括二叶、三叶、四叶旋翼中的一种或更多种组合。

30、优选地,所述旋翼的材质包括碳纤维、铝合金、abs塑料、玻璃纤维复合材料、钛合金中的一种或更多种。

31、优选地,所述旋翼为四叶旋翼,其四片翼片均匀分布,相邻两片翼片之间的夹角为90°。

32、在一种优选实施例中,每个所述旋翼外配设有保护罩。

33、优选地,所述保护罩为可分离式的镂空结构,可上下分开、也可左右分开,实现灵活地安装和拆卸。

34、在一种优选实施例中,所述导向轮为柔性轮。

35、优选地,所述柔性轮上配设有压力传感器。

36、优选地,在监测过程中,所述导向轮与缆索的距离为0-10mm,优选为2-8mm,更优选为3-5mm。

37、优选地,所述第一蝶形螺纹调节构件包括第一上调节板、第一下调节板、第一调节螺栓、第一立柱、第一蝶形旋钮、第一调节螺母;

38、所述第一上调节板固定连接在底板远离顶板的一面,且设有三个通孔;

39、所述第一下调节板可沿底板的平面方向伸缩移动,且设有与所述第一上调节板相对应的通孔;

40、所述第一调节螺栓设有一根,所述第一立柱设有两根;

41、所述第一调节螺栓连接所述第一上调节板中间的通孔和所述第一下调节板中间的通孔;

42、两根所述第一立柱分别固定在所述第一调节螺栓的两旁,连接所述第一上调节板的通孔和所述下调节板的通孔;

43、所述第一蝶形旋钮与所述第一调节螺栓配合,用于调节第一下调节板的位置;

44、所述第一调节螺母与所述第一立柱配合,用于固定、支撑第一下调节板的位置。

45、优选地,所述第一下调节板还连接有导向轮连接柱,所述导向轮连接柱与所述导向轮连接。

46、优选地,所述导向轮连接柱为弹性件,并套设有螺旋弹簧,保持导向轮的稳定性和可靠性。

47、在一种优选实施例中,所述图像采集构件还包括无线接收器、图像传感器、图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种监测斜拉缆索的飞行机器人装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的飞行机器人装置,其特征在于,所述顶板和所述底板也为可分离式结构,通过第一连接件连接。

3.根据权利要求1所述的飞行机器人装置,其特征在于,所述第一连接件包括螺栓和螺母、螺丝、卡扣、销钉、管道连接件、快速夹中的一种或更多种组合。

4.根据权利要求1所述的飞行机器人装置,其特征在于,所述顶板和所述底板之间装配有多个轴套,所述机臂通过轴套在顶板和底板之间固定。

5.根据权利要求1所述的飞行机器人装置,所述机臂的材质包括碳纤维、铝合金、ABS塑料、玻璃纤维复合材料、钛合金中的一种或更多种。

6.根据权利要求1所述的飞行机器人装置,其特征在于,所述旋翼外配设有保护罩。

7.根据权利要求1所述的飞行机器人装置,其特征在于,所述第一蝶形螺纹调节构件包括第一上调节板、第一下调节板、第一调节螺栓、第一立柱、第一蝶形旋钮、第一调节螺母;

8.根据权利要求7所述的飞行机器人装置,其特征在于,所述第一下调节板还连接有导向轮连接柱,所述导向轮连接柱与所述导向轮连接;

9.根据权利要求1所述的飞行机器人装置,其特征在于,所述导向轮为柔性轮,所述柔性轮上还配设有压力传感器。

10.根据权利要求1所述的飞行机器人装置,其特征在于,所述图像采集构件还包括无线接收器、图像传感器、图像处理器、红外成像仪、超声检测仪、控制器、存储介质中的一种或更多种组合。

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【技术特征摘要】

1.一种监测斜拉缆索的飞行机器人装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的飞行机器人装置,其特征在于,所述顶板和所述底板也为可分离式结构,通过第一连接件连接。

3.根据权利要求1所述的飞行机器人装置,其特征在于,所述第一连接件包括螺栓和螺母、螺丝、卡扣、销钉、管道连接件、快速夹中的一种或更多种组合。

4.根据权利要求1所述的飞行机器人装置,其特征在于,所述顶板和所述底板之间装配有多个轴套,所述机臂通过轴套在顶板和底板之间固定。

5.根据权利要求1所述的飞行机器人装置,所述机臂的材质包括碳纤维、铝合金、abs塑料、玻璃纤维复合材料、钛合金中的一种或更多种。

6.根据权利要求1所述的飞行机器...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨春徐建明赵荣欣王枫孙梦瑾
申请(专利权)人:上海市建筑科学研究院有限公司
类型:新型
国别省市:

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