基于负压吸附的桥梁检测机器人

摘要

本发明公开了一种基于负压吸附的桥梁检测机器人，由吸附控制模块、运动控制模块、病害检测模块和轻质外罩壳组成，所述吸附控制模块包括密封腔、负压发生装置、气压传感器、单片机主控板、无线指令传输模块、无线指令传输模块和遥控装置；运动控制模块包括四个移动轮、四个舵机驱动器、单片机主控板、无线指令传输模块、无线指令传输模块和遥控装置；病害检测模块包括摄像单元和地面图像处理单元；轻质外罩壳通过扎线带穿过支撑底板前后沿上的安装孔固定住，将负压发生装置、气压传感器、单片机主控板、无线指令传输模块、四个舵机驱动器放入外罩壳内。本发明抗风能力强，提高了工作效率，缩短了检测周期，还使安全风险大为下降。

主权项

一种基于负压吸附的桥梁检测机器人，其特征在于由吸附控制模块、运动控制模块、病害检测模块和轻质外罩壳（14）组成，所述吸附控制模块包括密封腔、负压发生装置、气压传感器（7）、单片机主控板（6）、无线指令传输模块（8）、无线指令传输模块（34）和遥控装置（33），密封腔与负压发生装置相通，气压传感器（7）的感压软管伸入密封腔，气压传感器（7）和无线指令传输模块（8）分别连接单片机主控板（6），单片机主控板（6）粘在支撑底板（3）上，地面遥控装置（33）通过按键发送泵启动指令经无线指令传输模块（34）传输至无线指令传输模块（8）；气压传感器（7）实时检测密封腔内的压力大小并反馈给单片机主控板（6），单片机主控板（6）根据压力值大小情况发送相应信号给负压发生装置调节压力大小，控制吸附力的动平衡；所述运动控制模块包括四个移动轮（4‑1、4‑2、4‑3、4‑4）、四个舵机驱动器（5‑1、5‑2、5‑3、5‑4）、单片机主控板（6）、无线指令传输模块（8）、无线指令传输模块（34）和遥控装置（33），运动控制模块和吸附控制模块共用单片机主控板（6）、无线指令传输模块（8）、无线指令传输模块（34）和遥控装置（33），主体支撑底板（3）的四个顶角处各固定安装一个舵机驱动器（5‑1、5‑2、5‑3、5‑4），四个移动轮（4‑1、4‑2、4‑3、4‑4）的轴心各自与对应的舵机驱动器（5‑1、5‑2、5‑3、5‑4）的驱动轴固定连接，四个舵机驱动器（5‑1、5‑2、5‑3、5‑4）均通过串口和单片机主控板（6）相连接，单片机主控板（6）解读来自无线指令传输模块（8）的指令并转换为电信号驱动舵机驱动器（5‑1、5‑2、5‑3、5‑4），该舵机驱动器（5‑1、5‑2、5‑3、5‑4）调整四个移动轮（4‑1、4‑2、4‑3、4‑4）的转速，使得机器人在检测路径上前进、后退、转弯或停止；所述病害检测模块包括摄像单元和地面图像处理单元，当桥梁检测机器人移动至检测路径上时，摄像单元开始拍摄图像并通过无线网络传输至地面图像处理单元完成桥梁病害的检测和识别；所述轻质外罩壳（14）通过扎线带穿过支撑底板（3）前后沿上的安装孔固定住，将负压发生装置、气压传感器（7）、单片机主控板（6）、无线指令传输模块（8）、四个舵机驱动器（5‑1、5‑2、5‑3、5‑4）放入外罩壳（14）内。