【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及橋梁檢測，尤其是涉及一種跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人及檢測方法。
技術(shù)介紹
1、橋梁是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障道路運(yùn)輸暢通的基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點(diǎn)工程，保障其使用壽命和承載安全是橋梁工程領(lǐng)域的重點(diǎn)工作。橋梁作為可以跨越地形障礙的交通基礎(chǔ)設(shè)施，其在當(dāng)下我國交通量日益增長的背景下數(shù)量也越來越多，同時(shí)橋梁日常的檢測和管養(yǎng)需求也越來越大，其中，對橋梁的動(dòng)力特性進(jìn)行檢測是橋梁健康檢測的重要內(nèi)容之一。
2、目前，檢測橋梁的動(dòng)力特性有兩種方式，第一種方式是在所檢測的橋梁上安裝結(jié)構(gòu)健康檢測系統(tǒng)，但安裝和維護(hù)結(jié)構(gòu)健康檢測系統(tǒng)的成本高昂，不適用于量大面廣的中小跨徑橋梁。第二種方式是在所檢測的橋面上布置傳感器陣列，再進(jìn)行一段時(shí)間的橋梁振動(dòng)信號(hào)采集，最后從振動(dòng)信號(hào)中提取橋梁的動(dòng)力特性，這種方式在實(shí)施時(shí)需要對所檢測的橋梁進(jìn)行臨時(shí)交通管制，容易造成交通安全隱患。
3、因此，降低對橋梁動(dòng)力特性檢測的成本，同時(shí)避免檢測過程中對目標(biāo)檢測橋梁的運(yùn)行交通帶來影響，是開展橋梁動(dòng)力特性快速檢測的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的第一目的在于提供一種跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，該跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人能夠騎跨在橋梁防撞護(hù)欄上進(jìn)行檢測作業(yè)，無需對交通進(jìn)行管制，也無需在橋梁上安裝結(jié)構(gòu)健康檢測系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)對橋梁動(dòng)力特性的識(shí)別；
2、本專利技術(shù)的第二目的在于提供一種橋梁動(dòng)力特性檢測方法，通過該方法，橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人可以行駛或者?？吭跇蛄悍雷沧o(hù)
3、本專利技術(shù)提供一種跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，包括移動(dòng)裝置和檢測裝置；
4、所述移動(dòng)裝置用于使機(jī)器人沿著橋梁一側(cè)防撞護(hù)欄行走；
5、所述檢測裝置安裝在移動(dòng)裝置上，用于檢測被測橋梁以獲取橋梁動(dòng)力特性。
6、優(yōu)選的，所述移動(dòng)裝置包括機(jī)器人底盤和轉(zhuǎn)向輪，所述轉(zhuǎn)向輪安裝在機(jī)器人底盤下方。
7、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述移動(dòng)裝置包括穩(wěn)定輪架，4個(gè)所述穩(wěn)定輪架均與機(jī)器人底盤保持垂直，所述穩(wěn)定輪架通過限位孔和螺絲連接在所述機(jī)器人底盤的四個(gè)角上。
8、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述移動(dòng)裝置包括穩(wěn)定輪裝置，所述穩(wěn)定輪裝置包括穩(wěn)定輪軸、穩(wěn)定輪軸擋片、滑輪、滑輪架和壓縮彈簧；
9、所述穩(wěn)定輪軸插入所述穩(wěn)定輪架上設(shè)置的矩形安裝孔內(nèi)，所述穩(wěn)定輪軸一端與滑輪架連接，另一端與穩(wěn)定輪軸擋片連接；
10、所述滑輪與橋梁防撞護(hù)欄側(cè)面接觸；
11、所述壓縮彈簧安裝在所述滑輪架與所述穩(wěn)定輪架之間。
12、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述移動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括直流減速電機(jī)、齒輪帶、電機(jī)齒輪、驅(qū)動(dòng)軸齒輪和驅(qū)動(dòng)軸；
13、所述直流減速電機(jī)安裝在機(jī)器人底盤上，所述電機(jī)齒輪套設(shè)在直流減速電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，所述齒輪帶套設(shè)在電機(jī)齒輪與驅(qū)動(dòng)軸齒輪上，所述驅(qū)動(dòng)軸齒輪套設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸上。
14、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述檢測裝置包括振動(dòng)加速度傳感器，所述振動(dòng)加速度傳感器安裝在機(jī)器人底盤上，且與所述轉(zhuǎn)向輪在同一垂直位置上。
15、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述檢測裝置包括gps裝置，所述gps裝置包括gps板卡和gps信號(hào)接收天線；
16、所述gps板卡安裝在機(jī)器人底盤上；
17、所述gps信號(hào)接收天線安裝在所述移動(dòng)裝置外側(cè)。
18、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述檢測裝置還包括控制組件，所述控制組件包括控制主板和信號(hào)采集儀；
19、所述信號(hào)采集儀安裝在所述機(jī)器人底盤上；
20、所述控制主板安裝在所述機(jī)器人底盤上，所述控制主板與所述信號(hào)采集儀聯(lián)通，所述控制主板與所述直流減速電機(jī)聯(lián)通。
21、本專利技術(shù)還提供了一種橋梁檢測方法，包括如下步驟：
22、s1.1：在待檢測橋梁的一側(cè)防撞護(hù)欄安裝第一橋梁檢測機(jī)器人，在待檢測橋梁的另一側(cè)防撞護(hù)欄安裝第二橋梁檢測機(jī)器人，根據(jù)橋梁跨度預(yù)先設(shè)定檢測機(jī)器人行走距離和?？看螖?shù)；
23、s2.1：第一橋梁檢測機(jī)器人在第一檢測機(jī)器人參考測量點(diǎn)?？坎杉?/p>
24、s2.2：第二橋梁檢測機(jī)器人在待檢測橋梁的防撞護(hù)欄上行駛，每行駛一段距離會(huì)?？吭跇蛄悍雷沧o(hù)欄的測量點(diǎn)上采集一段時(shí)間，然后繼續(xù)行駛到下一個(gè)測量點(diǎn)上并?？坎杉?/p>
25、s2.3：第二橋梁檢測機(jī)器人會(huì)重復(fù)s2.2直至到達(dá)最后一個(gè)橋梁護(hù)欄檢測位置，第一橋梁檢測機(jī)器人在整個(gè)過程中始終在第一檢測機(jī)器人參考測量點(diǎn)位置上進(jìn)行信號(hào)采集作業(yè)；
26、s3.1：第二橋梁檢測機(jī)器人在最后一個(gè)橋梁護(hù)欄檢測位置，也就是第二橋梁檢測機(jī)器人參考點(diǎn)位置?？坎杉?，
27、s3.2：第一橋梁檢測機(jī)器人在待檢測橋梁的防撞護(hù)欄上行駛，每行駛一段距離會(huì)?？吭跇蛄悍雷沧o(hù)欄的測量點(diǎn)上采集一段時(shí)間，然后繼續(xù)行駛到下一個(gè)測量點(diǎn)上并?？坎杉?；
28、s3.3：第一橋梁檢測機(jī)器人會(huì)重復(fù)s3.2直至到達(dá)最后一個(gè)橋梁護(hù)欄檢測位置，第二橋梁檢測機(jī)器人在整個(gè)過程中始終第二檢測機(jī)器人參考測量點(diǎn)位置上進(jìn)行信號(hào)采集作業(yè)；
29、s4.1：所有檢測結(jié)束。
30、有益效果：
31、本專利技術(shù)技術(shù)方案中的橋梁檢測機(jī)器人能夠騎跨在橋梁防撞護(hù)欄上進(jìn)行檢測作業(yè)，對橋面交通無任何影響，也無需在橋梁上安裝結(jié)構(gòu)健康檢測系統(tǒng)，就可實(shí)現(xiàn)對橋梁動(dòng)力特性的識(shí)別。本專利技術(shù)的橋梁檢測機(jī)器人在實(shí)行檢測作業(yè)時(shí)，無需布置大量傳感器陣列在橋面上，極大地節(jié)省了檢測成本，也降低了檢測過程中發(fā)生交通事故的風(fēng)險(xiǎn)。
32、本專利技術(shù)還提供了一種橋梁檢測方法，通過該方法，橋梁檢測機(jī)器人可以行駛或者?？吭跇蛄悍雷沧o(hù)欄上進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)采集，從而識(shí)別橋梁動(dòng)力特性參數(shù)。本方法可以替代傳統(tǒng)的橋梁動(dòng)載試驗(yàn)，在不影響交通情況下對路網(wǎng)橋梁群的動(dòng)力特性進(jìn)行快速移動(dòng)檢測。
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1.一種跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，包括移動(dòng)裝置和檢測裝置；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括機(jī)器人底盤和轉(zhuǎn)向輪，所述轉(zhuǎn)向輪安裝在機(jī)器人底盤下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括穩(wěn)定輪架，4個(gè)所述穩(wěn)定輪架均與機(jī)器人底盤保持垂直，所述穩(wěn)定輪架通過限位孔和螺絲連接在所述機(jī)器人底盤的四個(gè)角上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括穩(wěn)定輪裝置，所述穩(wěn)定輪裝置包括穩(wěn)定輪軸、穩(wěn)定輪軸擋片、滑輪、滑輪架和壓縮彈簧；
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括直流減速電機(jī)、齒輪帶、電機(jī)齒輪、驅(qū)動(dòng)軸齒輪和驅(qū)動(dòng)軸；
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，所述檢測裝置包括振動(dòng)加速度傳感器，所述振動(dòng)加速度傳感器安裝在機(jī)器人底盤上，且與
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，所述檢測裝置包括GPS裝置，所述GPS裝置包括GPS板卡和GPS信號(hào)接收天線；
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，所述檢測裝置還包括控制組件，所述控制組件包括控制主板和信號(hào)采集儀；
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的橋梁動(dòng)力特性檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的橋梁檢測方法，其特征在于，還包括如下步驟，
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，包括移動(dòng)裝置和檢測裝置；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括機(jī)器人底盤和轉(zhuǎn)向輪，所述轉(zhuǎn)向輪安裝在機(jī)器人底盤下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括穩(wěn)定輪架，4個(gè)所述穩(wěn)定輪架均與機(jī)器人底盤保持垂直，所述穩(wěn)定輪架通過限位孔和螺絲連接在所述機(jī)器人底盤的四個(gè)角上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括穩(wěn)定輪裝置，所述穩(wěn)定輪裝置包括穩(wěn)定輪軸、穩(wěn)定輪軸擋片、滑輪、滑輪架和壓縮彈簧；
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的跨座于防撞護(hù)欄的橋梁動(dòng)力特性檢測機(jī)器人，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置，所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周軍勇，周祖年，張悅，鄧江東，孫卓，
申請(專利權(quán))人：廣州大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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