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原文传递自适应缆索检测机器人、缆索表面缺陷检测系统及方法

专利名称：	自适应缆索检测机器人、缆索表面缺陷检测系统及方法
摘要：	本发明提供自适应缆索检测机器人、缆索表面缺陷检测系统及方法，自适应缆索检测机器人包括多个结构单元；每一结构单元包括支架体、爬行驱动组件、自适应调节组件；所有结构单元的爬行轮均贴紧待检测的缆索，所述爬行驱动电机用于驱动所述爬行轮转动，从而使该检测机器人沿缆索移动，以检测缆索表面缺陷。本发明的有益效果为：该自适应缆索检测机器人可沿缆索移动，且稳定性高；该缆索表面缺陷检测系统能完成缆索表面缺陷的原位检测，检测效率高；该缆索表面缺陷检测方法可通过地面终端接收自适应缆索检测机器人端返回的信息，根据自适应缆索检测机器人的运行路径对缆索建模，并标记缺陷位置，便于后续维护人员对缆索缺陷进行快速检修。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中国地质大学(武汉)
发明人：	王勇;付云轲;张祥丽;张烜睿;胡宇宣;王许晴
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-16T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311037701.8
公开号：	CN117125165A
代理机构：	武汉知产时代知识产权代理有限公司
代理人：	王佩
分类号：	B62D57/024;E01D19/10;G01N21/952;G01N21/88;G01N21/01;B;E;G;B62;E01;G01;B62D;E01D;G01N;B62D57;E01D19;G01N21;B62D57/024;E01D19/10;G01N21/952;G01N21/88;G01N21/01
申请人地址：	430000 湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号
主权项：	1.一种的自适应缆索检测机器人，其特征在于：包括多个结构单元；每一结构单元包括支架体、爬行驱动组件、自适应调节组件；所述支架体包括两弧形连接臂以及与两弧形连接臂的端部相连的固定板；所述自适应调节组件包括伸缩驱动电机和调节板；所述伸缩驱动电机固定于固定板背面，所述调节板上固定设有多个导向柱以及设有内螺纹的调节螺套，所有导向柱穿过固定板，使所述固定板和调节板距离可调节，所述伸缩驱动电机输出轴上设有螺纹，伸缩驱动电机输出轴穿过所述调节螺套，所述伸缩驱动电机用于调节固定板和调节板之间距离；所述爬行驱动组件包括连接座、爬行驱动电机和爬行轮，所述连接座包括端板以及两平行设置的侧板，所述爬行轮通过驱动轴可转动连接于两所述侧板之间，所述爬行驱动电机固定于其中一侧板上，所述爬行驱动电机与所述驱动轴相连；多个所述结构单元的支架体连接为环形结构，相邻的支架体通过连接臂转动连接；所有结构单元的爬行轮均贴紧待检测的缆索，所述爬行驱动电机用于驱动所述爬行轮转动，从而使该检测机器人沿缆索移动，以检测缆索表面缺陷。 2.根据权利要求1所述的自适应缆索检测机器人，其特征在于：所述调节板和所述连接座之间还设有压紧减震组件，所述压紧减震组件包括减震座个多根减震导杆，所有减震导杆均固定连接于所述调节板上，其中连接座上设有多个减震孔，每一减震导杆穿过一减震孔，且每一减震孔端部设有一阻挡件，每一减震导杆上套有一减震弹簧，所述减震弹簧均位于调节板和减震座之间。 3.根据权利要求2所述的自适应缆索检测机器人，其特征在于：传感器位于减震座和连接座之间还设有压力传感器，所述压力传感器用于监测爬行轮对待检测的缆索的压力，压力传感器监测到的压力值超过设定阈值范围，则伸缩驱动电机调节固定板和调节板之间的距离减小，该压力传感器监测的压力值小于设定阈值范围，则伸缩驱动电机调节固定板和调节板之间的距离增大。 4.根据权利要求1所述的自适应缆索检测机器人，其特征在于：每一结构单元均包括两爬行驱动组件和两自适应调节组件，两自适应调节组件均设置于所述固定板上，且两自适应调节组件相对上下设置；两爬行驱动组件分别与两所述自适应调节组件相连。 5.一种缆索表面缺陷检测系统，其特征在于：包括上述权利要求1-4任意一项所述的自适应缆索检测机器人，该检测系统还包括地面终端、检测单元、微控制器以及多个摄像头，所述检测单元、微控制器以及摄像头均固定于所述检测机器人上，所述摄像头与所述检测单元相连，所述检测单元与所述微控制器相连，所述微控制器与所述地面终端通过无线通讯模块相连，所述摄像头实时拍摄待检测的缆索的图片，所述检测单元内置有缺陷检测算法，所述检测单元实时检测摄像头拍摄的图片中的缆索表面是否存在缺陷以及缺陷种类，并在检测到图片上缆索具有缺陷时，保存该图片，将该图片发送至微控制器，所述微控制器通过无线通讯模块将缆索上具有缺陷有图片发送至地面终端。 6.根据权利要求5所述的一种缆索表面缺陷检测系统，其特征在于：还包括九轴传感器、驱动电机驱动器以及转速传感器，九轴传感器、驱动电机驱动器以及转速传感器均与微控制器相连，所述电机驱动器与所述爬行驱动电机、伸缩驱动电机相连，所述九轴传感器用于感测自适应缆索检测机器人运动方向，所述转速传感器用于感测所述爬行驱动电机转速。 7.根据权利要求6所述的一种缆索表面缺陷检测系统，其特征在于：所述微控制器将九轴传感器方向数据、爬行驱动电机转速数据传递至所述地面终端。 8.根据权利要求7所述的一种缆索表面缺陷检测系统，其特征在于：所述地面终端根据九轴传感器方向数据、爬行驱动电机转速数据建立待检测的缆索的三维空间模型；并将检测出的缺陷的位置坐标和缺陷种类标记在所述三维空间模型。 9.一种缆索表面缺陷检测方法，该方法使用上述权利要求5-8任意一项所述的缆索表面缺陷检测系统，其特征在于：该方法包括如下步骤： S1:将自适应缆索检测机器人安装在待检测缆索端部； S2:在地面终端标记待检测缆索端部位置坐标； S3:微控制器控制自适应缆索检测机器沿待检测缆索移动； S4:微控制器实时向地面终端发送自适应缆索检测机器移动的方向数据、以及自适应缆索检测机器内爬行驱动电机转速数据，以实时建立待检测的缆索的三维空间模型；控制器实时获取摄像头拍摄的待检测的缆索的图片，在检测单元检测到图片上缆索具有缺陷，将该图片以及发送至地面终端，地面终端将该图片以及缺陷种类标记在缆索的三维空间模型上，直至自适应缆索检测机器完成对整根缆索的检测。 10.一种根据权利要求9所述的缆索表面缺陷检测方法，其特征在于：步骤S4中，在检测单元检测到图片上缆索具有缺陷后，还识别图片上缺陷的种类，并将缺陷种类同时发送至地面终端，地面终端将缺陷的种类以及对应的图片同时标记在缆索的三维空间模型上。
所属类别：	发明专利