机器人底座及面板垂直缝水下检查装置的制作方法

本发明涉及一种机器人底座及面板垂直缝水下检查装置。适用于混凝土面板止水缝检查领域。

背景技术：

混凝土面板在常规定期检查时需要进行外观安全检查，其中对止水缝的检查，一般分三类，包括面板垂直缝检查、水平缝检查和周边缝检查。止水缝检查在水面以上部位，以布置测缝计长期监测为主，人工检查辅助。而在水面以下，除了利用水下测缝计监测，还需要水下摄像手段来定期检查。早期的水下检查是依靠潜水员携带手持摄像头进行水下摄像作业。一般在水深60米以上，或者高原地区水深40米以上，常规潜水就不适合，需要考虑饱和潜水，所需的时间成本和设备成本就大幅增加。

水下机器人，也称为rov(remoteoperativevehicle)，是一种在水下利用搭载的光学摄像和不同声呐设备的无人潜水器。它配置水下机械手和推进器，通过尾部的脐带缆同岸上的操控台之间传输数据和控制信号，可满足水下复杂环境的作业要求，进行水下观察、检测甚至施工作业。

理论上，水下机器人可直接搭载光学摄像和各种声呐设备代替潜水员在水库大坝的水下环境中检查作业。但是在实际应用中，这里有两个基本的问题要解决，一个是潜水器在水中的位置定位，还有一个是检查目标(即各种表观缺陷)在水下结构物表面的位置定位。在不同的检查对象中，这两个基本问题都有不同的表现形式，需要不同的方法来解决。

以水下机器人(rov)推进控制的角度来表述潜水器在不同检查对象的自身水下位置定位，需要抽象地把这些检查对象描述为水平面、垂直面、倾斜面和曲面的多种组合；例如斜坡坝面可看作单一倾斜面，水平/垂直隧洞可看作是水平面/垂直面和曲面的组合，斜向隧洞可看作倾斜面和曲面的组合。由于水下机器人的推进器布置方式，对水平面和垂直面的检查对象是最容易实现的(对应的是面板水平缝和垂直坝面的垂直缝)，而对斜坡坝面和曲面的检查就要困难很多。由于水下机器人推进器的布置几乎都是沿水平方向和垂直方向的组合，即水平-垂直-水平-垂直，近似“之”字型轨迹，沿着斜坡面和曲面的作业路线，同时对推进器的控制精确度有更高的要求。同时考虑水下能见度影响，一般需要抵近坝面进行水下摄像。而在斜面上很难做到正向稳定下潜，会出现侧向水平观测导致检测对象倾斜；或者停在倾斜的坝面上观测，对检测对象的目标定位造成偏差，同时影响检测的连续性。

水下机器人主要配置水下高清摄像头和照明灯进行光学摄像作业。对于水下光学图像的质量效果除了硬件方面的参数要求，主要受到水环境的制约，包括不同水质的清晰度影响，水下检测对象的表面覆盖物和推进器的搅动引起的水下扬尘现象。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种机器人底座及面板垂直缝水下检查装置。

本发明所采用的技术方案是：一种机器人底座，其特征在于：具有能分布于面板垂直缝两侧的左支架和右支架，左支架和右支架下端均装有滚轮，左支架和右支架上端经连接框架相连。

所述左支架和右支架前端下部均制有用于防止下滑时向前倾覆的水平前伸杆。

所述左支架和右支架上均制有前后连个滚轮，其中前滚轮采用万向轮，后滚轮采用定向轮。

一种面板垂直缝水下检查装置，具有水下机器人，其特征在于：所述水下机器人安装固定于所述机器人底座的连接框架上，机器人底座跨面板垂直缝布置，机器人底座左右两侧接有控制其下滑方向和速度的缆绳。

所述机器人底座上装有水下吸尘机构。

本发明的有益效果是：本发明中水下机器人通过机器人底座沿面板垂直缝滑行检测垂直缝的状态，结构简单、适用方便、安全可靠。

本发明中机器人底座两侧的左支架和右支架可分别布置于垂直缝两侧，左支架和右支架底部设有滚轮，机器人底座通过滚轮支撑于大坝表面并能沿大坝表面滑动。本发明中在机器人底座的前侧设有水平前伸杆，防止下滑时底座向前倾覆。

附图说明

图1为实施例的结构示意图。

图2为实施例的俯视图。

图3为实施例中机器人底座的结构示意图。

1、水下机器人；2、机器人底座；201、水平前伸杆；202、前滚轮；203、后滚轮；204、左前支腿；205、左后支腿；206、连接框架；207、右前支腿；208、右后支腿；3、缆绳；4、垂直缝。

具体实施方式

如图1所示，本实施例为一种面板垂直缝水下检查装置，具有水下机器人和机器人底座。

如图2所示，本实施例中机器人底座，具有能分布于面板垂直缝两侧的左支架和右支架，左支架和右支架上端经连接框架相连，左支架和右支架可伸缩调节底座高度，连接框架可伸缩调节底座宽度。

其中左支架具有左前支腿和左后支腿，左前支腿和左后支腿上端均与连接框架固定连接，左前支腿下端装有前滚轮，左后支腿下端装有后滚轮；右支架具有右前支腿和右后支腿，右前支腿和右后支腿上端均与连接框架固定连接，右前支腿下端装有前滚轮，右后支腿下端装有后滚轮。本实施例中前滚轮采用万向轮，后滚轮采用定向轮。

本实施例中在左前支腿和右前支腿的下部均制有向前伸出的水平前伸杆，防止下滑时底座向前倾覆。

本实施例中水下机器人固定于机器人底座的连接框架上中部，机器人底座跨面板垂直缝布置，机器人底座山的左支架和右支架分别位于垂直缝两侧。机器人底座左右两侧均接有一根缆绳，通过两侧的缆绳可控制机器人底座及其上的水下机器人沿大坝表面的下滑方向和速度。

本实施例为一种面板垂直缝水下检查装置的水下检查方法，具体步骤包括：

机器人底座跨垂直缝的宽度和距垂直缝的高度是在现场对水面上的垂直缝测量确定的，除了满足水下近距离观测的需要外，对检测目标的定位可依据水下机器人自身的水深数据进行简单换算获得；

将面板垂直缝水下检查装置置于大坝表面，跨面板垂直缝布置，通过两条缆绳控制面板垂直缝水下检查装置的释放速度；

面板垂直缝水下检查装置跨着面板垂直缝下滑前进时，利用水下机器人的水下摄像头观测前部的检测对象，发现潜在障碍物；

经过配重平衡，在面板垂直缝水下检查装置下滑过程中发现前方障碍物，可利用水下机器人的垂直推进器辅助底座抬起避障；水下机器人的水平推进器也可延坝面推动底座，辅助控制下滑方向，即可以避开出露钢筋、树枝及其他障碍物，也可保持水下机器人沿着垂直缝的方向的自身定位；

水下机器人在机器人底座上从坝顶沿垂直缝下滑，可维持稳定的观测视角一直到趾板周边缝。

本实施例中由于水下机器人的水下摄像头沿着坝面斜度向下观测，可保证一直到库底都不用担心尾部脐带缆被缠绕。

本实施例中对于“扬尘”现象的干扰，在保证水下机器人的水下摄像头稳定性的条件下，配合两个缆绳的操纵加大机器人底座下滑的速度，可在扬尘干扰前获取光学检测数据。本例中在机器人底座上增加一个水下吸尘机构，水下吸尘机构具有水泵，采用水泵配合吸管吸排面板垂直缝的粉尘，吸管固定在底座两侧，在底座下滑的过程中进行吸排，粉尘吸排至统一集中区域，水下摄像头可查看吸管的工作状态和吸排的效果。清除表层覆盖物后，再重新检查，可确保对大坝面板垂直缝的水下观测效果更精确。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。