隐框玻璃幕墙爬行检测机器人

1.本发明涉及安全检测技术领域，具体涉及一种隐框玻璃幕墙爬行检测机器人。


背景技术：

2.现有的爬行类机器人大多都是用于房屋玻璃外表面清洁打扫，少部分在武装侦察检测领域有应用，而对于玻璃幕墙表面的安全检测方面则没有涉及。
3.现有的玻璃幕墙表面的安全检测仍然是人工依靠手摸或工具手动检测，然而，由于玻璃幕墙表面的安全检测为高空作业，依靠人工手动检测不但劳动强度大，而且具有一定的安全隐患。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种隐框玻璃幕墙爬行检测机器人。
5.本发明所采用的技术方案是：
6.隐框玻璃幕墙爬行检测机器人，包括底盘板、吸附机构、运动机构和检测机构，所述吸附机构安装在所述底盘板的底面以提供吸力，所述运动机构安装在所述底盘板上以驱动所述底盘板移动，所述检测机构安装在所述底盘板上以获取检测信息。
7.进一步，还包括壳体，所述壳体固定安装在所述底盘板上、且与所述底盘板之间形成一容置空间。
8.进一步，所述检测机构包括ccd工业相机，该ccd工业相机倾斜安装在所述底盘板上、且其镜头对应于所述底盘板的前方位置。
9.进一步，所述检测机构包括敲击组件和振动传感器，所述敲击组件安装在所述底盘板上、且可往复摆动以敲击玻璃幕墙，所述振动传感器安装在所述底盘板上以获取玻璃幕墙的振动信号。
10.进一步，所述敲击组件包括力锤和连接杆，所述连接杆的下端固定安装在所述底盘板上，所述力锤的锤柄转动安装在所述连接杆的上端；所述锤柄上、且分别位于所述连接杆的两侧设有第一磁铁和第二磁铁，所述底盘板上设有分别与所述第一磁铁和第二磁铁对应的第一电磁铁和第二电磁铁、且所述第一电磁铁与第二电磁铁的极性交替变化；所述第一磁铁与所述第二磁铁的极性相反，或者所述第一电磁铁与所述第二电磁铁的极性相反。
11.进一步，所述第一电磁铁倾斜安装在所述壳体内，所述第二电磁铁固定安装在所述壳体顶部，在所述壳体上、且对应所述第一电磁铁开设有第一孔洞。
12.进一步，所述吸附机构包括密封箱和负压泵，所述密封箱安装在所述底盘板的底面，所述负压泵通过管道与所述密封箱连通。
13.进一步，所述运动机构包括电机和车轮，所述车轮转动安装在所述底盘板上、且与所述电机输出轴连接。
14.进一步，所述运动机构还包括减速齿轮组件，所述减速齿轮组件的输入端与所述
电机输出轴连接，所述减速齿轮组件的输出端与所述车轮连接。
15.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
17.图1为本技术实施例所提供的隐框玻璃幕墙爬行检测机器人结构示意图；
18.图2为本技术实施例所提供的隐框玻璃幕墙爬行检测机器人另一侧结构示意图。
19.其中，力锤1、ccd工业相机2、相机转接杆3、转接件4、连接杆5、第一磁铁6、锤柄7、第二磁铁8、第二电磁铁9、壳体10、第一电磁铁11、振动传感器12、车轮13、前置密封箱14、安装支架15、负压泵16、锂电池17、电机18、后置密封箱19、底盘板20。
具体实施方式
20.下面将结合具体实施例对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
21.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
22.参见图1～图2，本技术隐框玻璃幕墙爬行检测机器人，包括底盘板20、吸附机构、运动机构和检测机构，所述吸附机构安装在所述底盘板20的底面以提供吸力，所述运动机构安装在所述底盘板20上以驱动所述底盘板20移动，所述检测机构安装在所述底盘板20上以获取检测信息。
23.使用时，本技术爬行检测机器人通过吸附机构吸附在玻璃幕墙上，然后由运动机构驱动机器人在玻璃幕墙上移动，在移动过程中，由检测机构对玻璃幕墙进行检测，获取检测信息。
24.本技术通过设置底盘板20、吸附机构、运动机构和检测机构，使得机器人可吸附在玻璃幕墙上、且可在玻璃幕墙上移动，通过检测机构获取检测信息，实现了对玻璃幕墙的智能化检测，不但节省劳动力，而且安全性高。
25.底盘板20为平板结构，其为整个机器人的装置搭载平台。在底盘板20上还可以固定安装壳体10，该壳体10可以为罩体结构，壳体10与底盘板20之间形成一容置空间。
26.吸附机构包括密封箱和负压泵16，密封箱安装在底盘板20的底面，负压泵16通过管道与密封箱连通。
27.具体的，密封箱包括前置密封箱14和后置密封箱19，二者均可通过螺栓间隔安装在底盘板20的底面，并与底盘板20的底面相贴合。前置密封箱14位于底盘板20靠前侧位置，后置密封箱19位于底盘板20靠后侧位置。
28.负压泵16通过螺栓固定安装在底盘板20上，并位于容置空间内。负压泵16可通过耐负压pu管分别与前置密封箱14和后置密封箱19连通。
29.使用时，负压泵16用于抽出密封箱内的气体，使密封箱内形成负压环境，从而使得机器人被牢固吸附于玻璃幕墙壁面。
30.吸附机构还包括锂电池17，该锂电池17与负压泵16电性连接，为负压泵16提供电力。
31.运动机构包括电机18和车轮13，车轮13转动安装在底盘板20上、且与电机18输出轴连接。
32.电机18为两个异步电动机，两个电机18通过螺栓和电机18安装架固定安装在底盘板20上，并位于容置空间内。车轮13为六个，六个车轮13分为三组；其中两组为前置车轮13，通过固定轴间隔安装在底盘板20靠前侧位置；另一组为后置车轮13，两个后置车轮13分别与两个电机18的输出轴连接，通过电机18分别驱动两个后置车轮13转动，使得机器人在玻璃幕墙上移动。
33.为了实现减速，运动机构还包括减速齿轮组件，减速齿轮组件的输入端与电机18输出轴连接，减速齿轮组件的输出端与车轮13连接，实现减速。
34.具体的，减速齿轮组件包括输入齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、传动轴、活动轴和输出齿轮。第一传动齿轮的齿数大于输入齿轮的齿数，输出齿轮的齿数大于第二传动齿轮的齿数。传动轴和活动轴均通过轴承转动安装在底盘板20上，传动轴位于壳体10的容置空间内，活动轴的一端伸出壳体10外，后置车轮13固定安装在活动轴的另一端。输入齿轮安装在电机18输出轴上、且由电机18输出轴驱动转动；第一传动齿轮和第二传动齿轮均固定安装在传动轴上、且可随传动轴转动，第一传动齿轮与输入齿轮啮合；输出齿轮固定安装在活动轴的另一端、且位于壳体10的容置空间内、并与第二传动齿轮啮合；通过输入齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、传动轴和输出齿轮，将电机18动力减速后传递给活动轴，从而驱动固定安装在该活动轴上的后置车轮13转动，使得机器人实现移动。
35.车轮13可采用齿形轮，后置车轮13与前置车轮13之间通过齿形带连接，实现动力传动。
36.检测机构包括ccd工业相机2，该ccd工业相机2倾斜安装在底盘板20上、且其镜头对应于底盘板20的前方位置。
37.ccd工业相机2为摄像系统，其可通过安装支架15和相机转接杆3倾斜安装在底盘板20上，倾斜角度为45
°
。具体的，安装支架15为三角架结构，其可以通过螺丝固定安装在底盘板20上、且位于壳体10的容置空间内。相机转接杆3的一端固定连接在三脚架的倾斜面，另一端伸出壳体10外，ccd工业相机2通过螺栓固定安装在相机转接杆3的另一端，从而实现ccd工业相机2的倾斜安装，机器人在玻璃幕墙上移动时，由ccd工业相机2采集玻璃幕墙图片影像信息，实现对玻璃幕墙上裂纹的检测。
38.检测机构包括敲击组件和振动传感器12，敲击组件安装在底盘板20上、且可往复摆动以敲击玻璃幕墙，振动传感器12安装在底盘板20上以获取玻璃幕墙的振动信号。
39.检测时，通过敲击组件的往复摆动，不断敲击玻璃幕墙，在敲击时，玻璃幕墙产生振动，并由振动传感器12对其振动信号进行实时采集。
40.敲击组件包括力锤1和连接杆5，连接杆5的下端固定安装在底盘板20上，力锤1的锤柄7转动安装在连接杆5的上端。锤柄7上、且分别位于连接杆5的两侧设有第一磁铁6和第二磁铁8，底盘板20上设有分别与第一磁铁6和第二磁铁8对应的第一电磁铁11和第二电磁
铁9、且第一电磁铁11与第二电磁铁9的极性交替变化；第一磁铁6与第二磁铁8的极性相反，或者第一电磁铁11与第二电磁铁9的极性相反。
41.振动传感器12采用激光振动传感器12。
42.连接杆5的上端固定安装有转接件4，在该转接件4上固定设有安装轴，力锤1的锤柄7转动安装在该安装轴上。
43.第一磁铁6和第二磁铁8均为永磁铁，第一磁铁6和第二磁铁8可分别套设于锤柄7上，第一磁铁6安装在靠近锤柄7前端位置，第二磁铁8安装在靠近锤柄7后端位置。
44.第一电磁铁11倾斜安装在壳体10内，并与第一磁铁6相对应，与第一磁铁6相互吸附或排斥，在壳体10上、且对应所述第一电磁铁11开设有第一孔洞。
45.第二电磁铁9固定安装在壳体10顶部，并与第二磁铁8相对应，与第二磁铁8相互排斥或吸附。
46.在一种实施例中，第一磁铁6与第二磁铁8极性相反，第一电磁铁11与第二电磁铁9极性相同，且第一电磁铁11与第二电磁铁9的极性交替变化，从而使得在某一时刻，第一磁铁6与第一电磁铁11相互吸附，第二磁铁8与第二电磁铁9相互排斥，而在下一时刻，第一电磁铁11与第二电磁铁9极性改变，使得第一磁铁6与第一电磁铁11相互排斥，第二磁铁8与第二电磁铁9相互吸附，如此循环，实现力锤1的往复摆动。
47.在另一种实施例中，第一磁铁6与第二磁铁8极性相同，第一电磁铁11与第二电磁铁9极性相反，且第一电磁铁11与第二电磁铁9的极性交替变化，从而使得在某一时刻，第一磁铁6与第一电磁铁11相互吸附，第二磁铁8与第二电磁铁9相互排斥，而在下一时刻，第一电磁铁11与第二电磁铁9极性改变，使得第一磁铁6与第一电磁铁11相互排斥，第二磁铁8与第二电磁铁9相互吸附，如此循环，实现力锤1的往复摆动。
48.为了实现机器人的智能控制以及对数据进行处理，本技术还包括控制器和上位机，控制器分别与负压泵16、电机18、ccd工业相机2、振动传感器12、第一电磁铁11和第二电磁铁9连接以控制器运作，ccd工业相机2和振动传感器12的输出端分别与上位机连接，将获取的玻璃幕墙信息发送给上位机，由上位机进行处理，获得玻璃幕墙检测结果。
49.检测时，采用负压泵16抽出前置密封箱14和后置密封箱19内的气体，使两个密封箱呈负压状态，从而使得机器人牢固吸附在玻璃幕墙表面；然后两个异步电动机开始工作，将扭矩传递给车轮13，驱动机器人移动，并通过控制两个异步电动机的转速和方向来控制机器人前进、后退、左转和右转，从而控制机器人在玻璃幕墙避面任意位置移动或悬停。
50.当机器人到达制定位置并悬停后，分别控制第一电磁铁11和第二电磁铁9的极性变化，从而控制力锤1往复摆动以敲击玻璃幕墙，同时振动传感器12实时获取玻璃幕墙的振动信号并将该信号发送给上位机，同时ccd工业相机2以可见光漫散射的方式采集壁面情况并将拍摄的图片传输给上位机，从而减少普通摄像机带来的广角小、需要频繁转动和像素过低等问题，实现高清摄像、便捷采集和高速传输功能。
51.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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。
52.本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
53.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、系统、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、系统、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
54.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。