爬壁机器人及自动修复设备的制作方法

1.本发明涉及桥梁混凝土修复技术领域，特别是涉及一种爬壁机器人及自动修复设备。


背景技术：

2.混凝土结构是大桥桥梁建设的重要组成，混凝土结构质量的好坏影响到大桥桥梁的造价及安全，而对于已完成制备的混凝土结构，其缺陷如裂缝、涂层剥落、划伤等的修复是提高大桥桥梁安全性的必要手段，也是整个大桥桥梁修复工作的重要环节。
3.目前，高空大桥桥梁混凝土结构修复一般采用爬壁机器人进行攀爬作业，根据吸附特征，现有爬壁机器人大体上分为：负压吸附型、磁力吸附型、推力吸附型、和仿生吸附型，而其中可以进行较大负载并且在工业上应用的仅有负压吸附与磁力吸附，但是由于磁力吸附只能应用在金属壁面，在水泥或者砖墙建筑上无法使用，故现有较多场合应用作业的爬壁机器人采用的是负压吸附方式，但是现有的爬壁机器人的负压吸附力较小，对壁面的适应性较弱，容易出现打滑甚至是坠机的情况，导致目前的高空大桥桥梁混凝土结构修复还是存在着大量的人工操作，造成修复效率较低、修复不全面、修复成本较高、安全性差等问题。
4.因此，如何提供一种吸附力大、适应性强的爬壁机器人及自动修复设备。


技术实现要素：

5.基于此，有必要提供一种吸附力大、适应性强的爬壁机器人及自动修复设备。
6.本发明提供了一种爬壁机器人，包括控制模块、两组密封装置以及分别与所述控制模块通信连接的底盘、负压风机，其中：
7.所述底盘用于在待测混凝土结构壁面移动，形成有两个相互独立的负压腔，所述负压腔开口于所述底盘朝向所述待测混凝土结构的一侧表面上；
8.所述负压风机安装于所述底盘，具有第一抽风口和第二抽风口，所述第一抽风口与一所述负压腔相连通，所述第二抽风口与另一所述负压腔相连通；
9.所述密封装置与所述负压腔一一对应且环绕所述负压腔设置，包括密封件及多个弹性单元，所述密封件的一端嵌设于所述底盘，另一端沿远离所述底盘的方向凸出所述底盘，所述弹性单元设置在所述底盘和所述密封件之间，且被配置为提供所述密封件在其与所述底盘排布方向上运动的趋势。
10.上述爬壁机器人，通过人工或是投放工装车搬运至待测混凝土结构壁面上，底盘的密封装置一侧贴紧壁面，负压风机开始工作，以抽空负压腔内空气，此时密封件贴紧壁面，负压腔发挥作用，以使得密封件密封底盘和壁面，爬壁机器人吸附在壁面；并且在负压腔内负压稳定适宜后，控制模块控制底盘在待测混凝土结构壁面移动；而由于负压风机对应连通两个独立的负压腔，以使得爬壁机器人与壁面之间的吸附力较大，保证了负压的可靠性，稳定底盘，防止爬壁机器人倾覆，在并且能够应当突发状况，当单一负压腔失效造成
泄露时，另一负压腔仍可以保证底盘的吸附，防止坠机事故发生，提高安全性能；另外，当底盘与壁面不平行例如爬行过程中遇到曲面或者不平整弧面时，二者之间可能会有间隙，弹性单元在底盘和密封件之间沿着二者的排布方向运动，以能够自适应调节底盘和壁面之间的高度，进而密封件填充底盘和壁面之间的间隙，能够保证密封件始终密封底盘和壁面，一方面能够有效防止底盘的打滑，提高底盘运动的可靠性以及能源利用率，另一方面杜绝了密封件和壁面之间产生间隙造成的负压泄露现象，大大降低了坠机的风险，并且能够有效地适应局部变化或整体变化壁面，适应性强。
11.在其中一个实施例中，所述底盘包括底板以及两个封闭边框，其中：
12.所述边框安装于所述底板且与其围成所述负压腔，所述边框远离所述底板的一侧具有环状第一开口，所述第一开口依次容置有所述弹性单元及所述密封件；
13.所述底板开设有两个第一通孔及两个第二通孔，两个所述第一通孔及两个所述第二通孔分别开口于所述底板朝向所述边框的表面，两个所述第一通孔位于一所述边框所围成的区域内，且与所述第一抽风口相连通，两个所述第二通孔位于另一所述边框所围成的区域内，且与所述第二抽风口相连通。
14.在其中一个实施例中，所述底板上开设有多个第三通孔，所述弹性单元包括固定座及弹簧，其中：
15.所述固定座的一端与所述密封件相连接，另一端凸出有导向杆，所述导向杆与所述第三通孔正对设置；
16.所述弹簧套设在所述导向杆上，且两端分别抵接于所述固定座和所述底板相对的表面。
17.在其中一个实施例中，所述底盘还包括四个全向舵轮，四个所述全向舵轮分别与所述控制模块通信连接，且安装在所述底板的四个角部。
18.在其中一个实施例中，爬壁机器人还包括图像采集装置；所述图像采集装置包括至少一个监测相机，所述监测相机设置在所述底盘的前端靠近所述待测混凝土结构的一侧，且与所述控制模块通信连接，用于采集并传输所述待测混凝土结构前方的图像；和/或；
19.所述图像采集装置包括云台相机，所述云台相机设置在所述底盘的前端远离所述待测混凝土结构的一侧，且与所述控制模块通信连接，用于采集并传输所述待测混凝土结构周围的图像。
20.在其中一个实施例中，爬壁机器人还包括感应装置；所述感应装置包括多个激光探测雷达，多个所述激光探测雷达设置在所述底盘的四周，且分别与所述控制模块通信连接，用于采集并传输所述底盘与所述待测混凝土结构周围的距离；和/或；
21.所述感应装置包括多个激光位移传感器，多个所述激光位移传感器设置在所述底盘的四周，且分别与所述控制模块通信连接，用于采集所述底盘相对所述待测混凝土结构周围移动的距离。
22.在其中一个实施例中，爬壁机器人还包括气象装置；所述气象装置包括气象站，所述气象站设置在所述底盘的前端，且与所述控制模块通信连接，用于采集并传输环境信息；和/或；
23.所述气象装置包括液位计，所述液位计设置在所述底盘的后端，且与所述控制模块通信连接，用于采集并传输与水面的距离信息。
24.在其中一个实施例中，爬壁机器人还包括安全绳，所述底盘上设置有托挂件，所述安全绳的一端固定在所述托挂件上。
25.在其中一个实施例中，爬壁机器人还包括机械臂，所述机械臂安装于所述底盘上，用于搭载修复工具。
26.另外，本发明还提供了一种自动修复设备，包括指挥车、通信模块以及与如上述任一项技术方案所述的爬壁机器人，所述指挥车与所述爬壁机器人通过所述通信模块通信连接；所述通信模块包括天线，所述天线设置在所述底盘上，且与所述指挥车通信连接；和/或，所述通信模块包括电台，所述电台设置在所述底盘上，且与所述指挥车通信连接。
27.上述自动修复设备，通过人工或是投放工装车搬运爬壁机器人至待测混凝土结构壁面上，底盘的密封装置一侧贴紧壁面，负压风机开始工作，以抽空负压腔内空气，此时密封件贴紧壁面，负压腔发挥作用，以使得密封件密封底盘和壁面，爬壁机器人吸附在壁面；并且在负压腔内负压稳定适宜后，指挥车通过通信模块向控制模块发出动作指令，控制模块根据动作指令控制底盘在待测混凝土结构壁面移动；而由于负压风机对应连通两个独立的负压腔，以使得爬壁机器人与壁面之间的吸附力较大，保证了负压的可靠性，稳定底盘，防止爬壁机器人倾覆，在并且能够应当突发状况，当单一负压腔失效造成泄露时，另一负压腔仍可以保证底盘的吸附，防止坠机事故发生，提高安全性能；另外，当底盘与壁面不平行例如爬行过程中遇到曲面或者不平整弧面时，二者之间可能会有间隙，弹性单元在底盘和密封件之间沿着二者的排布方向运动，以能够自适应调节底盘和壁面之间的高度，进而密封件填充底盘和壁面之间的间隙，能够保证密封件始终密封底盘和壁面，一方面能够有效防止底盘的打滑，提高底盘运动的可靠性以及能源利用率，另一方面杜绝了密封件和壁面之间产生间隙造成的负压泄露现象，大大降低了坠机的风险，并且能够有效地适应局部变化或整体变化壁面，适应性强。
附图说明
28.图1为本发明一实施例提供的爬壁机器人的仰视图；
29.图2为图1中爬壁机器人的正视图；
30.图3为本发明一实施例提供的自动修复设备的结构示意图；
31.图4为图3中自动修复设备的俯视图；
32.图5为图3中自动修复设备的正视图；
33.图6为本发明一实施例提供的自动修复设备的工作示意图；
34.图7为图1中爬壁机器人在密封装置处的剖视图。
35.附图标记：
36.01、自动修复设备；
37.10、爬壁机器人；
38.100、底盘；110、负压腔；120、底板；121、第一通孔；122、第二通孔；123、第三通孔；130、边框；131、第一开口；140、全向舵轮；150、托挂件；160、工装对接口；
39.200、负压风机；210、第一抽风口；220、第二抽风口；
40.300、密封装置；310、密封件；320、弹性单元；321、固定座；322、弹簧；323、导向杆；
41.400、图像采集装置；410、监测相机；420、云台相机；
42.500、感应装置；510、激光探测雷达；520、激光位移传感器；
43.600、气象装置；610、气象站；620、液位计；
44.700、安全绳；
45.800、通电线缆；
46.900、机械臂；
47.20、修复工具；
48.30、通信模块；31、天线；32、电台；
49.02、壁面。
具体实施方式
50.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
51.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
52.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
53.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
54.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
55.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
56.下面结合附图介绍本发明实施例提供的技术方案。
57.如图1、图2、图3、图4、图5以及图6所示，本发明提供了一种爬壁机器人10，应用在自动修复设备01内，用于搭载修复工具20，代替人工进行高空桥梁混凝土、船舶、化工领域等表面修复，在面对曲面工况或其他工况时，能够自适应密封高度，可以完全适应壁面02的变化，有效防止打滑与坠机的发生，改善传统修复作业环境和安全性。爬壁机器人10包括底盘100、负压风机200、控制模块、两组密封装置300这几部分，其中：
58.底盘100与控制模块通信连接，底盘100用于在待测混凝土结构壁面02移动，底盘100形成有两个相互独立的负压腔110，负压腔110开口于底盘100朝向待测混凝土结构的一侧表面上。在具体设置时，底盘100与控制模块之间的通信连接方式可以为线缆，还可以为其他能够满足要求的方式，控制模块控制底盘100的行进、导航等；底盘100的主体可以采用铝合金大板数控加工而成，以使得机械性能与密封性良好，负压腔110可以与底盘100的主体一体成型，例如通过铸造、注塑、吹塑等工艺一体成型，还可以单独制备后通过螺纹连接、卡扣连接等方式连接为一体。
59.负压风机200与控制模块通信连接，负压风机200安装于底盘100，负压风机200具有第一抽风口210和第二抽风口220，第一抽风口210与一负压腔110相连通，第二抽风口220与另一负压腔110相连通。在具体设置时，负压风机200的第一抽风口210和第二抽风口220均配备有单向阀，以保证负压的可靠性；负压风机200与控制模块之间的通信连接方式可以为线缆，还可以为其他能够满足要求的方式，控制模块控制负压风机200的开启以及吸附力调整；负压风机200的机体通过螺纹连接、卡扣连接等方式与底盘100相连接，而二者还可以为其他能够满足要求的方式连接为一体；第一抽风口210和第二抽风口220相对独立，第一抽风口210从一负压腔110抽真空，第二抽风口220从另一负压腔110抽真空，以使得两个负压腔110的压力均匀分布，稳定底盘100。
60.密封装置300与负压腔110一一对应设置，密封装置300环绕负压腔110设置，密封装置300包括密封件310及多个弹性单元320，密封件310的一端嵌设于底盘100，密封件310的另一端沿远离底盘100的方向凸出底盘100，弹性单元320设置在底盘100和密封件310之间，并且弹性单元320被配置为提供密封件310在其与底盘100排布方向上运动的趋势。在具体设置时，密封件310可以为开模成型的橡胶条，起到底盘100支撑与负压密封的作用；弹性单元320的数目可以为两个、三个、四个或是四个以上，多个弹性单元320在负压腔110的四周均匀分布，以使得两个负压腔110的受力均匀分布，底盘100较为稳定；在底盘100与壁面02之间的距离减小时，弹性单元320提供密封件310在密封件310与底盘100排布方向上向着靠近底盘100运动的趋势，在底盘100与壁面02之间的距离增大时，弹性单元320提供密封件310在密封件310与底盘100排布方向上向着远离底盘100运动的趋势。
61.上述爬壁机器人10，通过人工或是投放工装车搬运至待测混凝土结构壁面02上，底盘100的密封装置300一侧贴紧壁面02，负压风机200开始工作，以抽空负压腔110内空气，此时密封件310贴紧壁面02，负压腔110发挥作用，以使得密封件310密封底盘100和壁面02，爬壁机器人10吸附在壁面02；并且在负压腔110内负压稳定适宜后，控制模块控制底盘100在待测混凝土结构壁面02移动；而由于负压风机200对应连通两个独立的负压腔110，以使得爬壁机器人10与壁面02之间的吸附力较大，保证了负压的可靠性，稳定底盘100，防止爬壁机器人10倾覆，在并且能够应当突发状况，当单一负压腔110失效造成泄露时，另一负压腔110仍可以保证底盘100的吸附，防止坠机事故发生，提高安全性能；另外，当底盘100与壁
面02不平行例如爬行过程中遇到曲面或者不平整弧面时，二者之间可能会有间隙，弹性单元320在底盘100和密封件310之间沿着二者的排布方向运动，以能够自适应调节底盘100和壁面02之间的高度，进而密封件310填充底盘100和壁面02之间的间隙，能够保证密封件310始终密封底盘100和壁面02，一方面能够有效防止底盘100的打滑，提高底盘100运动的可靠性以及能源利用率，另一方面杜绝了密封件310和壁面02之间产生间隙造成的负压泄露现象，大大降低了坠机的风险，并且能够有效地适应局部变化或整体变化壁面02，适应性强。
62.底盘100的结构形式具有多种，一种优选实施方式，如图1、图3、图4、图5以及图7所示，底盘100包括底板120以及两个封闭边框130，其中：
63.边框130安装于底板120，并且边框130与底板120围成负压腔110，边框130远离底板120的一侧具有环状第一开口131，第一开口131依次容置有弹性单元320及密封件310。在具体设置时，底板120可以包括整体板状结构或是框架状的板体结构，边框130可以由不锈钢薄板折弯而成，该不锈钢薄板折弯后通过螺纹连接、卡扣连接等方式固定在底板120上，底板120和边框130还可以通过铸造、注塑、吹塑等工艺一体成型；弹性单元320及密封件310依次设置在第一开口131内，并且弹性单元320被配置为提供密封件310在其与底盘100排布方向上运动的趋势，以使得边框130能够起到负压密封，包裹、支撑密封件310，防止密封件310侧翻的作用。
64.底板120开设有两个第一通孔121及两个第二通孔122，两个第一通孔121开口于底板120朝向边框130的表面，两个第一通孔121位于一边框130所围成的区域内，并且两个第一通孔121均与第一抽风口210相连通；两个第二通孔122开口于底板120朝向边框130的表面，两个第二通孔122位于另一边框130所围成的区域内，并且两个第二通孔122均与与第二抽风口220相连通。在具体设置时，两个第一通孔121在第一方向上间隔设置，两个第二通孔122同样在第一方向上间隔设置，位于底板120一侧的第一通孔121和第二通过在第二方向上间隔设置，并且第一方向和第二方向相垂直，以使得两负压腔110压力均匀分布，底板120的稳定性较好，防止车体倾覆。
65.值得注意的是，底板120上还设置有两个报警装置，一个报警装置靠近第一通孔121设置，以能够在第一通孔121所在的负压腔110失效时进行报警，以使得工作人员及时发现问题并暂停工作或回收设备，防止事故发生，提高安全性能。另一个报警装置靠近第二通孔122设置，以能够在第二通孔122所在的负压腔110失效时进行报警，以使得工作人员及时发现问题并暂停工作或回收设备，防止事故发生，提高安全性能。
66.为了便于弹性单元320的设置，具体地，如图7所示，底板120上开设有多个第三通孔123，第三通孔123的数目可以为两个、三个、四个或是四个以上，第三通孔123的数目与弹性单元320相对应。弹性单元320包括固定座321及弹簧322，其中：
67.固定座321的一端与密封件310相连接，固定座321的另一端凸出有导向杆323，导向杆323与第三通孔123正对设置。在具体设置时，密封件310可以为橡胶密封条，呈框状结构没并且具有连接端，固定座321与连接端可以通过卡扣连接、螺纹连接以及凹凸配合等方式连接为一体；导向杆323与固定座321可以通过注塑、铸造等工艺一体成型，固定座321和导向杆323可以先制备单体后通过扣连接、螺纹连接以及凹凸配合等方式连接为一体，并且导向杆323的表面光滑，以能够在第三通孔123中顺畅活动。
68.弹簧322套设在导向杆323上，并且弹簧322的两端分别抵接于固定座321和底板
120相对的表面。在具体设置时，弹簧322起到弹性支撑密封件310，辅助适应吸附壁面02的作用，弹簧322的一端可以通过卡扣连接、螺纹连接等方式固定在固定座321靠近底板120的表面上，弹簧322的另一端也可以通过卡扣连接、螺纹连接等方式固定在底板120靠近固定座321的表面上。
69.上述爬壁机器人10，当爬行过程中遇到曲面或者不平整弧面且底盘100与壁面02之间的距离减小时，密封件310在密封件310与底盘100排布方向上向着靠近底盘100运动，带动固定座321、导向杆323一起随之运动，导向杆323靠近第三通孔123甚至导向杆323插入到第三通孔123内，弹性件被压缩，以能够自适应调节底盘100和壁面02之间的高度，进而密封件310填充底盘100和壁面02之间的间隙，能够保证密封件310始终密封底盘100和壁面02。当爬行过程中遇到曲面或者不平整弧面且底盘100与壁面02之间的距离增大时，密封件310在密封件310与底盘100排布方向上向着远离底盘100运动，带动固定座321、导向杆323一起随之运动，导向杆323从第三通孔123移出甚至导向杆323远离第三通孔123，弹性件回复，以能够自适应调节底盘100和壁面02之间的高度，进而密封件310填充底盘100和壁面02之间的间隙，能够保证密封件310始终密封底盘100和壁面02。在具体设置时，弹性单元320的结构可以为上述固定座321、导向杆323及弹簧322的结构形式，还可以为其他能够要求的结构形式。
70.为了便于底盘100的移动，具体地，如图1所示，底盘100还包括四个全向舵轮140，四个全向舵轮140分别与控制模块通信连接，并且四个全向舵轮140安装在底板120的四个角部，控制模块控制全向舵轮140运动，以起到行走、转向、支撑等功能，可以实现底盘100的360
°
全向旋转，减少为了转向而使负压腔110产生的相对位移，有效防止负压泄露，并且全向舵轮140的高低位置可以通过手动调节，便于适应不同壁面02和吸附力要求，提高适用性。在具体设置时，全向舵轮140与底盘100之间的连接方式可以为螺纹连接、卡扣连接，还可以为其他能够满足要求的方式；全向舵轮140与控制模块之间的通信连接方式可以为线缆，还可以为其他能够满足要求的方式；当然，能够实现底盘100行走的方式并不局限于此，还可以为其他能够满足要求的方式。
71.为了便于监控行进中的工况，一种优选实施方式，如图2所示，爬壁机器人10还包括图像采集装置400，图像采集装置400的设置方式具有以下三种：
72.方式一，图像采集装置400包括至少一个监测相机410，监测相机410设置在底盘100的前端靠近待测混凝土结构的一侧，并且监测相机410与控制模块通信连接，监测相机410用于采集并传输待测混凝土结构前方的图像；在具体设置时，所谓底盘100的前端是指底盘100靠近其行进方向的一端，所谓底盘100的后端是指底盘100远离其行进方向的一端，监测相机410与底盘100之间的连接方式可以为螺纹连接、卡扣连接，还可以为其他能够满足要求的方式；监测相机410与控制模块之间的通信连接方式可以为线缆，还可以为其他能够满足要求的方式；监测相机410的数目可以为一个、两个、三个或是三个以上，多个监测相机410可以在底盘100的前端多角度设置，以能够监测爬壁机器人10运动过程中的场景和爬壁机器人10作业过程中的工况。
73.方式二，图像采集装置400包括云台相机420，云台相机420设置在底盘100的前端远离待测混凝土结构的一侧，并且云台相机420与控制模块通信连接，云台相机420用于采集并传输待测混凝土结构周围的图像。在具体设置时，云台相机420与底盘100之间的连接
方式可以为螺纹连接、卡扣连接，还可以为其他能够满足要求的方式；云台相机420与控制模块之间的通信连接方式可以为线缆，还可以为其他能够满足要求的方式；云台相机420能够实现爬壁机器人10运动过程中全方位的宏观视觉观测。
74.方式三，图像采集装置400包括至少一个监测相机410，监测相机410设置在底盘100的前端靠近待测混凝土结构的一侧，并且监测相机410与控制模块通信连接，监测相机410用于采集并传输待测混凝土结构前方的图像；同时，图像采集装置400包括云台相机420，云台相机420设置在底盘100的前端远离待测混凝土结构的一侧，并且云台相机420与控制模块通信连接，云台相机420用于采集并传输待测混凝土结构周围的图像；以能够实时监测爬壁机器人10运动过程中的场景和周边的工况影响，使操作者可以方便地进行爬壁机器人10运动过程中的全方位宏观视觉观测。
75.为了便于爬壁机器人10避障，一种优选实施方式，如图1所示，爬壁机器人10还包括感应装置500，感应装置500的设置方式具有以下三种：
76.方式一，感应装置500包括多个激光探测雷达510，多个激光探测雷达510设置在底盘100的四周，并且多个激光探测雷达510分别与控制模块通信连接，激光探测雷达510用于采集并传输底盘100与待测混凝土结构周围的距离。在具体设置时，激光探测雷达510与底盘100之间的连接方式可以为螺纹连接、卡扣连接，还可以为其他能够满足要求的方式；激光探测雷达510的数目可以为两个、三个、四个或是四个以上，多个激光探测雷达510设置在底盘100的前后两端、左右两端或是四周；激光探测雷达510与控制模块之间的通信连接方式可以为线缆，还可以为其他能够满足要求的方式；激光探测雷达510通过激光探测底盘100与待测混凝土结构周围的距离，并将底盘100与待测混凝土结构周围的距离传输至控制模块，控制模块根据接收到的距离信息控制爬壁机器人10全方位避障保护。
77.方式二，感应装置500包括多个激光位移传感器520，多个激光位移传感器520设置在底盘100的四周，并且多个激光位移传感器520分别与控制模块通信连接，激光位移传感器520用于采集底盘100相对待测混凝土结构周围移动的距离。在具体设置时，激光位移传感器520与底盘100之间的连接方式可以为螺纹连接、卡扣连接，还可以为其他能够满足要求的方式；激光位移传感器520的数目可以为两个、三个、四个或是四个以上，多个激光位移传感器520设置在底盘100的前后两端、左右两端或是四周；激光位移传感器520与控制模块之间的通信连接方式可以为线缆，还可以为其他能够满足要求的方式；激光位移传感器520通过激光探测底盘100相对待测混凝土结构周围移动的距离，并将底盘100相对待测混凝土结构周围移动的距离传输至控制模块，控制模块根据接收到的距离信息控制爬壁机器人10在面面之间转换时提前感知圆弧过渡，边缘防跌落。
78.方式三，感应装置500包括多个激光探测雷达510，多个激光探测雷达510设置在底盘100的四周，且分别与控制模块通信连接，用于采集并传输底盘100与待测混凝土结构周围的距离；同时，感应装置500包括多个激光位移传感器520，多个激光位移传感器520设置在底盘100的四周，且分别与控制模块通信连接，用于采集底盘100相对待测混凝土结构周围移动的距离；以能够防止死角碰撞，全方位避障，防止边缘防跌落。
79.为了便于保护爬壁机器人10，一种优选实施方式，如图3所示，爬壁机器人10还包括气象装置600，气象装置600的设置方式具有以下三种：
80.方式一，气象装置600包括气象站610，气象站610设置在底盘100的前端，并且气象
站610与控制模块通信连接，气象站610用于采集并传输环境信息。在具体设置时，气象站610与底盘100之间的连接方式可以为螺纹连接、卡扣连接，还可以为其他能够满足要求的方式；气象站610与控制模块之间的通信连接方式可以为线缆，还可以为其他能够满足要求的方式；气象站610能够机器人作业过程中的环境感知，并将采集到的环境信息传输至控制模块，控制模块根据接收到的信息控制爬壁机器人10避障，以能够为爬壁机器人10的作业提供安全保障。
81.方式二，气象装置600包括液位计620，液位计620设置在底盘100的后端，并且液位计620与控制模块通信连接，液位计620用于采集并传输与水面的距离信息。在具体设置时，液位计620与底盘100之间的连接方式可以为螺纹连接、卡扣连接，还可以为其他能够满足要求的方式；液位计620与控制模块之间的通信连接方式可以为线缆，还可以为其他能够满足要求的方式；液位计620能够采集其与水面的距离信息，并将采集到的距离信息传输至控制模块，控制模块根据接收到的距离信息控制爬壁机器人10避障，以能够在爬壁机器人10抵近水面时实现防浸保护。
82.方式三，气象装置600包括气象站610，气象站610设置在底盘100的前端，且与控制模块通信连接，用于采集并传输环境信息；同时，气象装置600包括液位计620，液位计620设置在底盘100的后端，且与控制模块通信连接，用于采集并传输与水面的距离信息；以能够有效避障，更进一步地控制周围环境或天气对爬壁机器人10造成的影响。
83.为了防止坠机，一种优选实施方式，如图6所示，爬壁机器人10还包括安全绳700，底盘100上设置有托挂件150，安全绳700的一端固定在托挂件150上，安全绳700的另一端在爬壁机器人10工作时挂在待测混凝土结构的上方。在具体设置时，托挂件150伸出底板120的一端，可以为环状结构，安全绳700可以采用超高分子量聚乙烯绳缆，以起到防坠保护作用，当控制模块完全失灵时，安全绳700钩挂在底盘100上设置的托挂件150上，以能够防止坠机；另外，底盘100、负压风机200的通电线缆800可以共同承受负载，通电线缆800采用超高分子量聚乙烯绳缆 供电线 信号线的结构形式，通电线缆800工作时挂在待测混凝土结构的上方；两端同时收线，进行爬壁机器人10的回收，在正常工作的同时保障了爬壁机器人10的安全性。
84.另外，为了便于调节，如图3所示，爬壁机器人10上还设置有与投放工装车对接的工装对接口160，工装对接口160也可以充当搬运作用的把手。
85.为了便于搭载修复工具20，如图2、图3、图4、图5以及图6所示，一种优选实施方式，爬壁机器人10还包括机械臂900，机械臂900安装于底盘100上，机械臂900用于搭载修复工具20。在具体设置时，机械臂900与底盘100之间的连接方式可以为螺纹连接、卡扣连接，还可以为其他能够满足要求的方式；机械臂900与控制模块之间的通信连接方式可以为线缆，还可以为其他能够满足要求的方式；修复工具20可以为打磨装置、喷涂装置、辊涂装置、贴敷装置等，通过机械臂900搭载修复工具20，可以对待测混凝土结构壁面02的缺陷进行修复作业，通过更换不同的修复工具20，即具备多种修复功能，如：打磨、喷涂、辊涂、贴敷等。
86.另外，如图3、图4、图5以及图6所示，本发明还提供了一种自动修复设备01，用于实现高空桥梁混凝土、船舶、化工领域等表面修复。自动修复设备01包括指挥车、通信模块30以及与如上述任一项技术方案的爬壁机器人10。
87.指挥车与爬壁机器人10通过通信模块30通信连接，通信模块30的设置方式包括以
下三种：
88.方式一，通信模块30包括天线31，天线31设置在底盘100上，并且天线31与指挥车通信连接；在具体设置时，天线31与底盘100之间的连接方式可以为螺纹连接、卡扣连接，还可以为其他能够满足要求的方式；天线31可以为rtk天线，用于爬壁机器人10的定位、定向、导航，具有gps、欧洲伽利略galileo、俄罗斯格洛纳斯glonass和中国北斗compass的多卫星搜索功能。
89.方式二，通信模块30包括电台32，电台32设置在底盘100上，并且电台32与指挥车通信连接。在具体设置时，电台32与底盘100之间的连接方式可以为螺纹连接、卡扣连接，还可以为其他能够满足要求的方式；电台32可以为433电台，用于爬壁机器人10的全双工检测、控制、巡航点任务、数据信息交互。
90.方式三，通信模块30包括天线31，天线31设置在底盘100上，且与指挥车通信连接；同时，通信模块30包括电台32，电台32设置在底盘100上，且与指挥车通信连接；以能够保证指挥车与爬壁机器人10之间的信号传输，确保机器人行走过程中的定位、定向、导航，保证了操作的准确性与可靠性。
91.上述自动修复设备01，通过人工或是投放工装车搬运爬壁机器人10至待测混凝土结构壁面02上，底盘100的密封装置300一侧贴紧壁面02，负压风机200开始工作，以抽空负压腔110内空气，此时密封件310贴紧壁面02，负压腔110发挥作用，以使得密封件310密封底盘100和壁面02，爬壁机器人10吸附在壁面02；并且在负压腔110内负压稳定适宜后，指挥车通过通信模块30向控制模块发出动作指令，控制模块根据动作指令控制底盘100在待测混凝土结构壁面02移动；而由于负压风机200对应连通两个独立的负压腔110，以使得爬壁机器人10与壁面02之间的吸附力较大，保证了负压的可靠性，稳定底盘100，防止爬壁机器人10倾覆，在并且能够应当突发状况，当单一负压腔110失效造成泄露时，另一负压腔110仍可以保证底盘100的吸附，防止坠机事故发生，提高安全性能；另外，当底盘100与壁面02不平行例如爬行过程中遇到曲面或者不平整弧面时，二者之间可能会有间隙，弹性单元320在底盘100和密封件310之间沿着二者的排布方向运动，以能够自适应调节底盘100和壁面02之间的高度，进而密封件310填充底盘100和壁面02之间的间隙，能够保证密封件310始终密封底盘100和壁面02，一方面能够有效防止底盘100的打滑，提高底盘100运动的可靠性以及能源利用率，另一方面杜绝了密封件310和壁面02之间产生间隙造成的负压泄露现象，大大降低了坠机的风险，并且能够有效地适应局部变化或整体变化壁面02，适应性强。
92.具体工作过程如下：爬壁机器人10由人工或投放工装车搬运至壁面02，负压腔110一侧贴紧壁面02，操作人员在指挥车启动负压风机200，调整全向舵轮140的高度，负压风机200开始工作，约5秒钟可以抽空负压腔110内空气，此时负压腔110发挥作用，即可松开手，至此爬壁机器人10吸附在壁面02。电源供电ad220v转dc48v，由全向舵轮140作为动力源，密封件310作为辅助支撑。当密封腔内的负压适宜、稳定后即可启动全向舵轮140，选择手动控制或自动巡航，爬壁机器人10贴着壁面02行走，密封件310紧贴混凝土壁面02，泄露的负压通过负压风机200来补偿，保持一个稳定状态，由云台相机420作为导向，将图形信息传递到指挥车显示屏，操作人员在指挥车操作方向键控制全向舵轮140，433电台接受与传输信号，以旋转舵轮的方式进行方向微调，天线31定位、定向、导航，以保证爬壁机器人10行进方向的准确性。激光探测雷达510和激光位移传感器520作为辅助功能，防止爬壁机器人10在行
走过程中由于误操作或者视觉死角，撞到障碍物；在到达目标位置后，操作人员在指挥车观测待修复的区域，先用打磨装置清理工作区域，然后操作机械臂900，通过算法，调整搭载在机械臂900末端的修复工具20至合适位置并进行修复作业，通过监测相机410提取图形信息并回传至指挥车，用以观测修复病害的情况，以此通过这种形式实现待测混凝土结构壁面02缺陷的智能修复。
93.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
94.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。