一种水下检测机器人平台

1.本发明涉及桥墩检测装置技术领域，更具体的，涉及一种水下检测机器人平台。


背景技术：

2.桥墩作为桥梁的主要承传力构造，其设置在水下的部分由于长期受到河流冲刷以及水的浸泡，在桥墩表面会产生蜂窝麻面、砼剥落、空洞、露筋锈蚀、微生物附着等缺陷，这些病害会不同程度影响水下桥墩的承载力，并持续向桥墩内部发展，威胁桥梁安全运营。
3.现有技术中，如公开号为cn113049492a的中国发明专利公开了一种水下桥墩检测系统及方法，气囊组件套设在待检测的水下桥墩的墩柱外，充放气系统与所述气囊组件连接，用于给所述气囊组件充气或放气，以实现所述气囊组件的上浮或下沉，摄像头固定设置在所述气囊组件上，且镜头对准所述墩柱，显示屏与所述摄像头通信连接，用以显示摄像头采集的图像信息。但该装置由于气囊的形状大小固定，只能作用于某一特定尺寸的桥墩，适用性较差。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于现有的桥墩检测装置只能作用于某一特定尺寸的桥墩，适用性较差。为了克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种水下检测机器人平台，由于升降机构采用可拼装式的结构，使用时，施工人员可以根据桥墩的实际尺寸确定框体的大小，以适应不同的尺寸桥墩。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种水下检测机器人平台，其包括：
7.升降机构，升降机构套设于桥墩上，升降机构包括第一连接部和第二连接部，且第一连接部和第二连接部为可拆卸连接，
8.第一连接部包括弧形段框架、弧形段导轨和弧形段气袋，弧形段导轨固设于弧形段框架顶部，弧形段气袋固设于弧形段框架底部，
9.第二连接部包括直线段框架、直线段导轨和直线段气袋，直线段导轨固设于直线段框架顶部，直线段气袋固设于直线段框架底部，
10.两个以上的弧形段框架和直线段框架连接组成封闭的框体，其中弧形段框架为角构件，位于框体的端角处，两个以上的直线段框架首尾拼接组成边框，且边框设置于相邻的两个弧形段框架之间，
11.两个以上的弧形段导轨和直线段导轨连接组成环形的滑动轨道；
12.检测机构，检测机构包括相互联接的滑动组件和拍摄组件，且滑动组件滑动连接于滑动轨道上；以及
13.刹车机构，刹车机构固设于弧形段框架内侧。
14.在本发明较佳的技术方案中，所述滑动组件包括滑动底座、滑动支撑框架、复位弹簧和第一推进器，滑动底座滑动连接于所述滑动轨道上，滑动底座上开设有第一滑槽，滑动
支撑框架滑动连接于第一滑槽内，且滑动支撑框架通过复位弹簧连接至第一滑槽侧壁，滑动支撑框架内固设有第一推进器。
15.在本发明较佳的技术方案中，所述拍摄组件包括防护壳、摄像头、电池、喇叭口和柔性护罩，防护壳设置在滑所述滑动轨道上方，且防护壳与所述滑动支撑框架固定连接，防护壳内固设有摄像头和电池，摄像头与电池电性连接，喇叭口小径端固设于防护壳一侧，喇叭口大径端固设有柔性护罩。
16.在本发明较佳的技术方案中，所述弧形段气袋和所述直线段气袋之间、相邻直线段气袋之间均通过连接管连通。
17.在本发明较佳的技术方案中，所述刹车机构包括刹车底座、滑块、压缩弹簧、第二推进器和刹车杆，刹车底座固设于所述弧形段框架上，刹车底座上开设有第二滑槽，滑块滑动连接于第二滑槽内，且滑块通过压缩弹簧连接至第二滑槽侧壁，第二推进器和刹车杆分别固设于第二推进器的两侧。
18.在本发明较佳的技术方案中，所述直线段框架内侧还固设有限位机构，限位机构包括导杆、套筒、限位弹簧、球座和球头，导杆一端与直线段框架固定连接，导杆另一端与套筒插接配合，限位弹簧固设于套筒内，且限位弹簧自由端与导杆固定连接，套筒一端还固设有球座，球座内滚动连接有球头。
19.本发明的有益效果为：
20.1、本发明中，由于升降机构采用可拼装式的结构，使用时，施工人员根据桥墩的实际尺寸确定框体的大小，以适应不同的尺寸桥墩。
21.2、本装置结构简单，且安装和拆卸过程操作简便，能够缩短施工周期。
22.3、由于河流的水质较差，本装置通过设置滑动组件，能够带动喇叭口大径端抵接在桥墩表面，从而将将摄像头正前方的污水挤走，使得摄像头能够拍摄得到清晰的桥面图像，从而能够更加清晰的看到桥墩表面的病害，避免发生误判。
附图说明
23.图1是本发明实施1提供的水下检测机器人平台的立体结构示意图；
24.图2是图1中检测机构的结构示意图；
25.图3是图2中滑动组件的结构示意图；
26.图4是图2中拍摄组件的结构示意图；
27.图5是图1中刹车机构的结构示意图；
28.图6是图1中限位机构的结构示意图；
29.图7是本发明实施例2提供的水下检测机器人平台的结构示意图。
30.图中：
31.1、升降机构；11、第一连接部；111、弧形段框架；112、弧形段导轨；113、弧形段气袋；12、第二连接部；121、直线段框架；122、直线段导轨；123、直线段气袋；13、框体；14、滑动轨道；2、检测机构；21、滑动组件；211、滑动底座；212、滑动支撑框架；213、复位弹簧；214、第一推进器；215、第一滑槽；22、拍摄组件；221、防护壳；222、摄像头；223、电池；224、喇叭口；225、柔性护罩；3、刹车机构；31、刹车底座；32、滑块；33、压缩弹簧；34、第二推进器；35、刹车杆；36、第二滑槽；4、限位机构；41、导杆；42、套筒；43、限位弹簧；44、球座；45、球头；5、连接
管；6、桥墩。
具体实施方式
32.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
33.实施例1
34.如图1-6所示，实施例1中提供的水下检测机器人平台，其包括：
35.升降机构1，升降机构1套设于桥墩6上，升降机构1包括第一连接部11和第二连接部12，且第一连接部11和第二连接部12为可拆卸连接，
36.第一连接部11包括弧形段框架111、弧形段导轨112和弧形段气袋113，弧形段导轨112固设于弧形段框架111顶部，弧形段气袋113固设于弧形段框架111底部，
37.第二连接部12包括直线段框架121、直线段导轨122和直线段气袋123，直线段导轨122固设于直线段框架121顶部，直线段气袋123固设于直线段框架121底部，
38.两个以上的弧形段框架111和直线段框架121连接组成封闭的框体13，其中弧形段框架111为角构件，位于框体13的端角处，两个以上的直线段框架121首尾拼接组成边框，且边框设置于相邻的两个弧形段框架111之间，
39.两个以上的弧形段导轨112和直线段导轨122连接组成环形的滑动轨道14；
40.检测机构2，检测机构2包括相互联接的滑动组件21和拍摄组件22，且滑动组件21滑动连接于滑动轨道14上；以及
41.刹车机构3，刹车机构3固设于弧形段框架111内侧。
42.本实施例中，升降机构1可以为矩形结构、三角形结构或其他多边形结构，从而能够应用在不同形状的桥墩6上，满足更广泛的实际使用需求。升降机构1套设于桥墩6上，能够沿着桥墩6上升或下降，进而达到调节检测机构2的高度的目的。第一连接部11设置有两个以上，分别对应设置在桥墩6的端角处，第二连接部12的数量由施工人员根据桥墩6的尺寸确定，从而使得升降机构1能够应用在不同尺寸大小的桥墩6上，适用范围广。第一连接部11和第二连接部12采用可拆卸连接的方式，组装过程方便、快捷，能够缩短施工周期，且在不使用时，还能够将升降机构1拆卸成小块结构，从而减小占地面积，方便运输和储存。弧形段导轨112的长度与弧形段框架111的长度相同，直线段导轨122和直线段框架121的长度相同，且在框体13拼接的过程中，弧形段导轨112和直线段导轨122的端部正好抵接。其中一个弧形段气袋113或其中一个直线段气袋123与鼓风机连接，进而能够对气袋内充气或放气，达到控制框体13上浮或下降的效果；而在另一种实施方式中，其中一个弧形段气袋113或其中一个直线段气袋123与水泵连接，进而能够向气袋内进水或抽水，达到控制框体13上浮或下降的效果。滑动组件21能够在滑动轨道14上滑动，进而使得拍摄组件22能够绕着桥墩6周向转动，使得桥墩6的每个角落均能被拍摄组件22检测到。拍摄组件22用于拍摄桥墩6表面的病害，并能够将拍摄到的图像信息回传至操作人员处，从而由操作人员判断桥墩表面病害的程度。由于水具有浮力，刹车机构3能够与桥墩6表面抵接，从而将框体13固定在桥墩6的某一高度处。
43.具体的，滑动组件21包括滑动底座211、滑动支撑框架212、复位弹簧213和第一推进器214，滑动底座211滑动连接于滑动轨道14上，滑动底座211上开设有第一滑槽215，滑动支撑框架212滑动连接于第一滑槽215内，且滑动支撑框架212通过复位弹簧213连接至第一
滑槽215侧壁，滑动支撑框架212内固设有第一推进器214。
44.本实施例中，滑动底座211底部的四个角处均转动连接有滚轮，且滚轮与滑动轨道14侧面抵接，从而达到将滑动底座211固定在滑动轨道14上。滑动支撑框架212为方形结构，滑动支撑框架212两侧的底部均设置有与第一滑槽215配合的凸起，从而使得滑动支撑框架212能够在第一滑槽215内左右滑动。第一推进器214能够推动滑动底座211在滑动轨道14上滑动，同时还能够推动滑动支撑框架212在第一滑槽215内滑动。
45.具体的，拍摄组件22包括防护壳221、摄像头222、电池223、喇叭口224和柔性护罩225，防护壳221设置在滑滑动轨道14上方，且防护壳221与滑动支撑框架212固定连接，防护壳221内固设有摄像头222和电池223，摄像头222与电池223电性连接，喇叭口224小径端固设于防护壳221一侧，喇叭口224大径端固设有柔性护罩225。
46.本实施例中，由于河流的水质较差，防护壳221、喇叭口224和柔性护罩225拼接围成密封的容纳腔体，能够避免污水渗漏至容纳腔体内，对摄像头222造成腐蚀并影响到摄像头222成像。容纳腔体内充满有气体或透明液体，且透明液体的透射率应大于80％。柔性护罩225采用透明材料制成，工作时柔性护罩225应与桥墩6侧面抵接，从而将摄像头222正前方的污水挤走，使得摄像头222能够拍摄得到清晰的桥面图像。电池223用于为摄像头222提供电能，防护壳221内还设置有型号发射器，用于将拍摄到的图像信息传输至操作人员的终端上，方便操作人员实时查看。
47.具体的，弧形段气袋113和直线段气袋123之间、相邻直线段气袋123之间均通过连接管5连通。
48.本实施例中，通过设置连接管5，使得弧形段气袋113和直线段气袋123中的气压保持一致，从而使得框体13上浮或下降过程平稳，从而减小对摄像头222成像质量的影响。
49.具体的，刹车机构3包括刹车底座31、滑块32、压缩弹簧33、第二推进器34和刹车杆35，刹车底座31固设于弧形段框架111上，刹车底座31上开设有第二滑槽36，滑块32滑动连接于第二滑槽36内，且滑块32通过压缩弹簧33连接至第二滑槽36侧壁，第二推进器34和刹车杆35分别固设于第二推进器34的两侧。
50.本实施例中，刹车底座31固设于弧形段框架111的内侧。第二推进器34能够推动滑块32在第二滑槽36内滑动，用于带动刹车杆35抵住桥墩6表面，从而将框体13固定。刹车杆35为直杆，刹车杆35的端部设置有凸起，起到增大摩擦力的作用。
51.具体的，直线段框架121内侧还固设有限位机构4，限位机构4包括导杆41、套筒42、限位弹簧43、球座44和球头45，导杆41一端与直线段框架121固定连接，导杆41另一端与套筒42插接配合，限位弹簧43固设于套筒42内，且限位弹簧43自由端与导杆41固定连接，套筒42一端还固设有球座44，球座44内滚动连接有球头45。
52.本实施例中，每个直线段框架121内侧射装置有两个限位机构4，限位机构4用于调节框体13的位置，使得桥墩6始终处于框体13的中心部位。导杆41为直杆，且导杆41与直线段框架121垂直设置。球座44为半球形结构，且球座44的底部端面开设有球形槽，用于容纳球头45，并使得球头45被限制在球形槽内，并能够在球形槽内朝任意方向滚动。
53.工作原理：使用前，由施工人员根据桥墩6的尺寸，确定第二连接部12的数量，然后沿着桥墩6周向拼接成完整的升降机构1，使得升降机构1套设在桥墩6上，此时在限位弹簧43的作用下，会推动套筒42一端的球座44抵住桥墩6表面，由于球头45与球座44滚动连接，
从而使得升降机构1能够沿着桥墩6上下移动。
54.使用时，当当需要向上调整摄像头222的位置时，向弧形段气袋113及直线段气袋123内充入气体时，使得框体13受到的浮力增大，从而带动框体13沿着桥墩6上浮；当拍摄组件22移动至待检测部位时，首先控制刹车机构3启动,第二推进器34带动滑块32在第二滑槽36内滑动，进而带动刹车杆35抵接在桥墩6表面，与桥墩面产生摩擦力，从而使得拍摄时装置保持不动，然后启动滑动组件21，第一推进器214能够推动滑动底座211在滑动轨道14上移动，使得摄像头222沿着桥墩6周向转动，以调整摄像头222的位置，然后第一推进器214推动滑动支撑框架212在第一滑槽215内滑动，进而使得摄像头222向靠近桥墩6一侧移动，并使得柔性护罩225抵接在桥墩6的表面，从而拍摄到清晰的图像；而当需要向下调整摄像头222的位置时，将弧形段气袋113及直线段气袋123内的气体抽出，此时在装置的重力作用下，升降机构1会沿着桥墩下降。
55.实施例2
56.如图7所示，本实施例与实施例1的区别在于：检测机构2设置有两个以上，且两个以上的检测机构2均匀固设于框体13顶部，从而能够同时对桥墩6的多个部位同时进行检测。
57.本发明上述实施例提供的水下检测机器人平台，由于升降机构采用可拼装式的结构，使用时，施工人员可以根据桥墩的实际尺寸确定框体的大小，以适应不同的尺寸桥墩。
58.本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本技术的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。