本技術(shù)涉及超聲波探測，尤其是涉及一種箱梁機器人。

背景技術(shù)：

1、隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅速發(fā)展，鋼箱梁橋憑借其優(yōu)異的力學(xué)性能和施工便利性，在眾多跨度較大的橋梁工程中被廣泛采用。然而，受連續(xù)荷載的長期作用和環(huán)境侵蝕的影響，鋼箱梁橋在使用過程中不可避免地會出現(xiàn)涂層劣化、鉚釘銹蝕、疲勞開裂等結(jié)構(gòu)性問題。這些問題若不及時發(fā)現(xiàn)和處理，將極大地威脅橋梁的安全運行。因此，鋼箱梁橋的持續(xù)健康監(jiān)測和維護工作顯得尤為重要，它不僅關(guān)系到公眾的生命財產(chǎn)安全，也關(guān)乎交通網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行和經(jīng)濟效益。

2、相關(guān)技術(shù)中，鋼箱梁橋梁健康監(jiān)測領(lǐng)域仍然依賴傳統(tǒng)的檢測方法，如定期的人工檢查。這些方法不僅耗時且效率低，還容易受到人為判斷的限制，難以及時發(fā)現(xiàn)橋梁潛在的細微病害。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種箱梁機器人，能夠穩(wěn)定可靠的載人自動巡檢，具有強大的負載能力，能夠在鋼箱梁內(nèi)載人運行，輔助檢修人員在狹小的箱梁內(nèi)部移動，提高了檢修運維的效率。同時，機器人上攜帶有專門的檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以精確識別和定量評估鉚釘?shù)匿P蝕和焊縫的完整性，能夠?qū)崿F(xiàn)對箱梁從宏觀到微觀的全方位監(jiān)測，進而可以及時發(fā)現(xiàn)橋梁潛在的細微病害，這種實時監(jiān)測和自動預(yù)警機制為橋梁管理者提供了強有力的決策支持，實現(xiàn)了從被動維護到主動預(yù)防的轉(zhuǎn)變。

2、本技術(shù)提供一種箱梁機器人，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種箱梁機器人，包括探測車、座椅、萬向輪以及超聲波探測器，所述座椅安裝在所述探測車上，所述座椅用于承載檢測人員，所述萬向輪安裝在所述探測車底部，所述超聲波探測器設(shè)在所述探測車的前端；

4、所述超聲波探測器包括操控箱和探測頭，所述操控箱安裝在所述探測車上，所述探測頭安裝在所述操控箱上，所述探測頭用于發(fā)射和接收超聲波信號；

5、所述操控箱內(nèi)設(shè)有滑移座和轉(zhuǎn)動座，所述滑移座在所述操控箱內(nèi)沿水平方向進行滑移，且所述滑移座在滑移的過程中帶動所述轉(zhuǎn)動座在豎直方向上進行轉(zhuǎn)動，所述探測頭緊固在所述轉(zhuǎn)動座上，所述轉(zhuǎn)動座在豎直方向上進行轉(zhuǎn)動的同時，同步帶動所述探測頭進行轉(zhuǎn)動。

6、通過采用上述技術(shù)方案，該種設(shè)置方式，利用超聲波探測器對箱梁開裂處進行探傷，使得該探測車可以精確識別和定量評估鉚釘?shù)匿P蝕和焊縫的完整性，進而能夠?qū)崿F(xiàn)對箱梁從宏觀到微觀的全方位監(jiān)測，進而可以及時發(fā)現(xiàn)橋梁潛在的細微病害，實現(xiàn)了從被動維護到主動預(yù)防的轉(zhuǎn)變。

7、同時，利用滑移座和轉(zhuǎn)動座將操控箱上的探測頭設(shè)為轉(zhuǎn)動的安裝方式，這就使得探測頭的探測角度能夠進行調(diào)節(jié)。具體在對對箱梁開裂的箱體進行探測時，通過轉(zhuǎn)動探測頭的探測角度，使得探測頭能夠從多個不同的角度進行探測，從而在多個不同的角度中找到探測效果最佳的角度，進而有利于提高探測的精確度、提高探測質(zhì)量。

8、優(yōu)選的，所述操控箱內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)包括滑移組件和轉(zhuǎn)動組件，所述滑移組件用于帶動所述滑移座在水平方向上進行滑移，所述滑移座在滑移的過程中通過所述轉(zhuǎn)動組件帶動所述轉(zhuǎn)動座在豎直方向進行轉(zhuǎn)動，所述轉(zhuǎn)動座在轉(zhuǎn)動的同時，同步帶動所述探測頭進行轉(zhuǎn)動；

9、所述滑移組件包括第一驅(qū)動氣缸，所述第一驅(qū)動氣缸的缸體通過相應(yīng)的鉸接座安裝在所述操控箱內(nèi)，所述滑移座與所述第一驅(qū)動氣缸的活塞桿相連，所述第一驅(qū)動氣缸用于驅(qū)動所述滑移座進行滑移；

10、所述轉(zhuǎn)動組件包括第一轉(zhuǎn)動桿、第二轉(zhuǎn)動桿以及推桿，所述第一轉(zhuǎn)動桿和所述第二轉(zhuǎn)動桿均水平設(shè)置，所述第一轉(zhuǎn)動桿的一端與所述滑移座相連，所述第一轉(zhuǎn)動桿遠離所述滑移座的一端與所述第二轉(zhuǎn)動桿之間加設(shè)有轉(zhuǎn)筒，所述轉(zhuǎn)筒用于將所述第一轉(zhuǎn)動桿和所述第二轉(zhuǎn)動桿之間設(shè)為轉(zhuǎn)動連接；

11、所述轉(zhuǎn)筒通過相應(yīng)的支撐座安裝在所述操控箱內(nèi)，所述支撐座上沿豎直方向安裝有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)筒套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸周側(cè)，并沿所述轉(zhuǎn)軸周側(cè)進行轉(zhuǎn)動；

12、所述推桿的一端與所述第二轉(zhuǎn)動桿相連，且所述推桿與所述第二轉(zhuǎn)動桿之間保持垂直，所述推桿的另一端與所述轉(zhuǎn)動座相連，且所述推桿連接在所述轉(zhuǎn)動座靠近底部一側(cè)；

13、所述轉(zhuǎn)動座與所述推桿相連的一端沿其長度方向穿插有鉸接軸，所述鉸接軸端部連接有鉸接座，通過所述鉸接軸和所述鉸接座將所述轉(zhuǎn)動座與所述推桿相連的一端設(shè)為鉸接的安裝方式。

14、通過采用上述技術(shù)方案，具體使用時，第一驅(qū)動氣缸驅(qū)動滑移座沿水平方向進行滑移?；谱谇昂蠡频倪^程中帶動第一轉(zhuǎn)動桿沿相同的方向進行轉(zhuǎn)動。由于第一轉(zhuǎn)動桿和第二轉(zhuǎn)動桿通過轉(zhuǎn)筒設(shè)為轉(zhuǎn)動的連接方式，且兩者保持垂直，第一轉(zhuǎn)動桿在隨著滑移座滑動的同時，第二轉(zhuǎn)動桿沿垂直于第一轉(zhuǎn)動桿的方向進行滑移。

15、第二轉(zhuǎn)動桿在滑移的過程中則帶動推桿對轉(zhuǎn)動座進行推動，轉(zhuǎn)動座與推桿相連的一端為鉸接的安裝方式，且推桿連接在轉(zhuǎn)動座的底部，當(dāng)推桿推動轉(zhuǎn)動座時，轉(zhuǎn)動座即能夠在豎直方向上進行轉(zhuǎn)動，進而帶動探測頭進行轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)探測頭探測角度的調(diào)整。

16、優(yōu)選的,所述轉(zhuǎn)動組件設(shè)為兩組，兩組所述轉(zhuǎn)動組件分布在所述轉(zhuǎn)動座的左右兩端。

17、通過采用上述技術(shù)方案，利用兩組轉(zhuǎn)動組件帶動轉(zhuǎn)動座進行轉(zhuǎn)動，有利于保障轉(zhuǎn)動座轉(zhuǎn)動過程的穩(wěn)定性，進而能夠有效保障探測頭對箱梁探測過程的穩(wěn)定性。

18、優(yōu)選的，所述操控箱內(nèi)沿水平方向加設(shè)有防護罩，所述防護罩沿水平方向在所述操控箱內(nèi)滑移，所述探測頭安裝在所述防護罩內(nèi)，所述防護罩對所述探測頭進行罩設(shè)，所述探測頭沿所述防護罩長度方向進行滑移。

19、通過采用上述技術(shù)方案，利用防護罩對探測頭進行罩設(shè)，同時將防護罩和探測頭均設(shè)為滑移的安裝方式，當(dāng)需要對探測頭與待測物之間的距離進行調(diào)整時，首先將防護罩滑移出去，直至防護罩的前端抵接至箱梁待測的內(nèi)壁。緊接著，將探測頭在防護罩內(nèi)進行滑移，不斷調(diào)整探測頭至箱梁內(nèi)壁之間的距離，直至找到最佳的探測距離。

20、該種設(shè)置方式，利用防護罩對探測頭進行罩設(shè)，探測頭不會受外界環(huán)境的影響，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)對探測頭與待測物之間距離的調(diào)節(jié)，進而有利于保障探測頭對待測物探傷的效果。

21、優(yōu)選的，所述操控箱內(nèi)設(shè)有第二驅(qū)動氣缸，所述第二驅(qū)動氣缸的缸體通過緊固螺栓緊固在所述操控箱內(nèi)，所述第二驅(qū)動氣缸的活塞桿與所述防護罩的端部相連，所述第二驅(qū)動氣缸用于驅(qū)動所述防護罩進行滑移；

22、所述防護罩內(nèi)加設(shè)有第三驅(qū)動氣缸，所述第三驅(qū)動氣缸的缸體通過緊固螺栓緊固在所述防護罩內(nèi)，所述第三驅(qū)動氣缸的活塞桿與所述探測頭上的安裝座相連，所述第三驅(qū)動氣缸用于驅(qū)動所述探測頭在所述防護罩內(nèi)進行滑移。

23、通過采用上述技術(shù)方案，利用第二驅(qū)動氣缸和第三驅(qū)動氣缸驅(qū)動防護罩和探測頭進行滑移，材料普遍易尋，便于替換損耗件。

24、優(yōu)選的，所述防護罩的左右兩側(cè)均沿其長度方向開設(shè)有滑槽，所述探測頭的左右兩側(cè)均一體成型有滑塊，兩所述滑塊分別滑動安裝在兩所述滑槽內(nèi)。

25、通過采用上述技術(shù)方案，第三驅(qū)動氣缸在驅(qū)動探測頭滑移的過程中，滑塊和相應(yīng)的滑槽能夠?qū)μ綔y頭進行導(dǎo)向，進而有利于進一步提高探測頭在防護罩內(nèi)滑移的穩(wěn)定性。

26、優(yōu)選的，保留所述第二驅(qū)動氣缸，且將所述防護罩內(nèi)的所述第三驅(qū)動氣缸去掉，所述探測頭固定安裝在靠近所述防護罩尾端的位置，且所述防護罩設(shè)為彈簧罩。

27、通過采用上述技術(shù)方案，具體使用時，當(dāng)需要對探測頭至待測物之間的距離進行調(diào)節(jié)時，通過第二驅(qū)動氣缸驅(qū)動彈簧罩進行滑移，直至彈簧罩的前端抵接至箱梁上，彈簧罩在滑移的同時，同步帶動探測頭進行滑移。當(dāng)彈簧罩的前端抵接至箱梁后，繼續(xù)通過第二驅(qū)動氣缸帶動彈簧罩進行滑移，此時，彈簧罩的前端被箱梁進行壓縮。隨著彈簧罩的前端被逐漸壓縮，安裝在彈簧罩內(nèi)的探測頭至箱梁的距離即可進行調(diào)整。

28、該種設(shè)置方式，僅通過第二驅(qū)動氣缸即可實現(xiàn)對探測頭至待測物之間的距離進行調(diào)節(jié)，進而整體的安裝結(jié)構(gòu)更為簡捷，有利于提高設(shè)備整體裝配的效率，使用起來更加方便。

29、優(yōu)選的，所述探測頭上涂抹有吸聲材料。

30、通過采用上述技術(shù)方案，利用吸聲材料能夠有效減少聲波在環(huán)境中的反射次數(shù)，進而有利于提高探測頭探傷結(jié)果的準確度。

31、優(yōu)選的，所述操控箱內(nèi)沿豎直方向安裝有第一壓簧，所述第一壓簧的頂部與所述操控箱的頂部相連，所述第一壓簧的底部沿水平方向一體相連有壓塊，所述壓塊靠近所述探測頭的一側(cè)沿水平方向一體成型有壓板，所述壓板的安裝高度低于所述探測頭安裝板的安裝高度，所述探測頭上的安裝板用于對所述壓板進行下壓；

32、所述壓塊的下方沿水平方向滑移安裝有齒條，所述齒條的頂部嚙合有齒輪，所述齒輪位于所述壓塊的下方，所述壓塊用于驅(qū)動所述齒輪進行轉(zhuǎn)動，所述齒輪在轉(zhuǎn)動過程中驅(qū)動所述齒條滑移；

33、所述齒條的一側(cè)沿垂直所述滑移座的方向固定有擋板，所述滑移座的一端一體成型有限位板，所述擋板和所述限位板用于對所述滑移座進行限位；

34、所述齒條的端部加設(shè)有第二壓簧。

35、通過采用上述技術(shù)方案，隨著探測頭順時針進行轉(zhuǎn)動，探測頭上的安裝板也會隨之進行轉(zhuǎn)動。隨著探測頭進行轉(zhuǎn)動。當(dāng)其轉(zhuǎn)動至一定角度時，探測頭的安裝板對壓板進行下壓。壓板受到向下的壓力帶動壓塊同步進行下降。當(dāng)壓塊逐漸下降與下方的齒輪抵接時，壓塊驅(qū)動齒輪進行轉(zhuǎn)動，齒輪在轉(zhuǎn)動的過程中驅(qū)動齒條向左滑移，直至齒條上的擋板與向右滑移的滑移座上的限位板相抵接。此狀態(tài)下，擋板和限位板移動方向相反，滑移座在擋板和限位板的限制下停止滑移，此時探測頭既無法再繼續(xù)轉(zhuǎn)動，既探測頭達到最大的轉(zhuǎn)動角度。

36、當(dāng)探測頭停止轉(zhuǎn)動后，工作人員可操控第一驅(qū)動氣缸帶動探測頭復(fù)位。此時，齒條和壓塊分別在第一壓簧和第二壓簧的作用下同樣進行復(fù)位。

37、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

38、1.利用超聲波探測器對箱梁開裂處進行探傷，使得該探測車可以精確識別和定量評估鉚釘?shù)匿P蝕和焊縫的完整性，進而能夠?qū)崿F(xiàn)對箱梁從宏觀到微觀的全方位監(jiān)測，進而可以及時發(fā)現(xiàn)橋梁潛在的細微病害，實現(xiàn)了從被動維護到主動預(yù)防的轉(zhuǎn)變。

39、同時，利用滑移座和轉(zhuǎn)動座將操控箱上的探測頭設(shè)為轉(zhuǎn)動的安裝方式，這就使得探測頭的探測角度能夠進行調(diào)節(jié)。具體在對對箱梁開裂的箱體進行探測時，通過轉(zhuǎn)動探測頭的探測角度，使得探測頭能夠從多個不同的角度進行探測，從而在多個不同的角度中找到探測效果最佳的角度，進而有利于提高探測的精確度、提高探測質(zhì)量；

40、2.利用防護罩對探測頭進行罩設(shè)，同時將防護罩和探測頭均設(shè)為滑移的安裝方式，當(dāng)需要對探測頭與待測物之間的距離進行調(diào)整時，首先將防護罩滑移出去，直至防護罩的前端抵接至箱梁待測的內(nèi)壁。緊接著，將探測頭在防護罩內(nèi)進行滑移，不斷調(diào)整探測頭至箱梁內(nèi)壁之間的距離，直至找到最佳的探測距離。

41、該種設(shè)置方式，利用防護罩對探測頭進行罩設(shè)，探測頭不會受外界環(huán)境的影響，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)對探測頭與待測物之間距離的調(diào)節(jié)，進而有利于保障探測頭對待測物探傷的效果；

42、3.具體使用時，當(dāng)需要對探測頭至待測物之間的距離進行調(diào)節(jié)時，通過第二驅(qū)動氣缸驅(qū)動彈簧罩進行滑移，直至彈簧罩的前端抵接至箱梁上，彈簧罩在滑移的同時，同步帶動探測頭進行滑移。當(dāng)彈簧罩的前端抵接至箱梁后，繼續(xù)通過第二驅(qū)動氣缸帶動彈簧罩進行滑移，此時，彈簧罩的前端被箱梁進行壓縮。隨著彈簧罩的前端被逐漸壓縮，安裝在彈簧罩內(nèi)的探測頭至箱梁的距離即可進行調(diào)整。

43、該種設(shè)置方式，僅通過第二驅(qū)動氣缸即可實現(xiàn)對探測頭至待測物之間的距離進行調(diào)節(jié)，進而整體的安裝結(jié)構(gòu)更為簡捷，有利于提高設(shè)備整體裝配的效率，使用起來更加方便。