本發(fā)明屬于隧道檢測(cè)，具體涉及一種隧道檢測(cè)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，大量的鐵路、公路隧道工程被修建。例如，在山區(qū)高速公路建設(shè)中，隧道往往是穿越復(fù)雜地質(zhì)條件、縮短里程、提高行車安全性的關(guān)鍵工程。這些隧道的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于保障交通運(yùn)輸?shù)捻槙持陵P(guān)重要，而襯砌作為隧道的重要支護(hù)結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量直接關(guān)系到隧道的安全性和耐久性，所以需要有效的檢測(cè)技術(shù)來確保襯砌質(zhì)量符合要求。襯砌是隧道的永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)，它能夠承受地層壓力、防止圍巖變形、阻止地下水滲漏等。良好的襯砌結(jié)構(gòu)可以為隧道內(nèi)部提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的空間，保障隧道內(nèi)人員、車輛的安全通行以及各類設(shè)備的正常運(yùn)行。

2、常規(guī)檢測(cè)時(shí)，工作人員需手持檢測(cè)雷達(dá)通過專項(xiàng)檢測(cè)車、腳手架等設(shè)備才能檢測(cè)獲得襯砌及襯砌后面的病害信息，該方法的檢測(cè)效率較低?，F(xiàn)有技術(shù)也存在一些可以自動(dòng)化檢測(cè)的設(shè)備，例如cn113126088a公開的一種隧道檢測(cè)機(jī)器人及隧道檢測(cè)方法，該裝置通過控制旋翼的轉(zhuǎn)速，采用探地雷達(dá)在檢測(cè)機(jī)器人爬行時(shí)測(cè)量隧道襯徹?cái)?shù)據(jù)。但是由于隧道的規(guī)模一般較大，采用該類裝置需要頻繁地返回基站進(jìn)行充電，裝置運(yùn)行成本高，檢測(cè)效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種隧道檢測(cè)機(jī)器人，可以提高隧道檢測(cè)的效率和質(zhì)量。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明公開的一種隧道檢測(cè)機(jī)器人，包括能夠沿著隧道的縱向位移的底座、轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在底座上的檢測(cè)支臂、驅(qū)動(dòng)所述檢測(cè)支臂轉(zhuǎn)動(dòng)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件，所述檢測(cè)支臂包括近端檢測(cè)框架、沿著徑向與近端檢測(cè)框架滑動(dòng)配合的兩組遠(yuǎn)端檢測(cè)桿、將近端檢測(cè)框架和遠(yuǎn)端檢測(cè)桿連接的彈性支撐裝置，兩組遠(yuǎn)端檢測(cè)桿相互平行，所述遠(yuǎn)端檢測(cè)桿的外側(cè)安裝有與隧道盾構(gòu)管片滾動(dòng)配合的滾輪；兩組遠(yuǎn)端檢測(cè)桿之間同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有螺桿和限位桿，其中一根遠(yuǎn)端檢測(cè)桿上安裝有第一伺服電機(jī)，所述第一伺服電機(jī)的輸出端連接有螺桿，所述螺桿螺紋配合有滑塊，所述滑塊上安裝有探地雷達(dá)，所述滑塊上開設(shè)有與所述限位桿配合的限位槽。

4、進(jìn)一步，所述第一伺服電機(jī)的輸出端連接有第一軸桿，所述第一軸桿通過第一萬向節(jié)連接至螺桿的一端，所述螺桿的另一端通過第二萬向節(jié)連接有第二軸桿，所述第二軸桿滑動(dòng)設(shè)置于另一根遠(yuǎn)端檢測(cè)桿上開設(shè)的滑孔內(nèi)。

5、進(jìn)一步，兩根遠(yuǎn)端檢測(cè)桿上分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第一球套和第二球套，所述限位桿的兩端分別滑動(dòng)穿過第一球套和第二球套的中心孔內(nèi)。

6、進(jìn)一步，所述底座上同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有清潔支臂，所述清潔支臂連接有第二轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件，所述清潔支臂包括近端清潔框架、沿著徑向與近端清潔框架滑動(dòng)配合的兩組遠(yuǎn)端清潔桿、將近端清潔框架和遠(yuǎn)端清潔桿連接的彈性支撐裝置，兩組遠(yuǎn)端清潔桿相互平行，兩組遠(yuǎn)端清潔桿之間安裝有清潔組件。

7、進(jìn)一步，所述清潔組件包括第二伺服電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)桿和毛刷，其中一根遠(yuǎn)端清潔桿上安裝有第二伺服電機(jī)，所述第二伺服電機(jī)的輸出端連接有轉(zhuǎn)動(dòng)桿，所述毛刷均勻間隔安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿上。

8、進(jìn)一步，所述近端檢測(cè)框架上安裝有與近端清潔框架對(duì)應(yīng)的接近開關(guān)，所述接近開關(guān)用于控制第二轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件動(dòng)作，所述近端檢測(cè)框架和近端清潔框架之間同時(shí)安裝有彈性緩沖裝置。

9、進(jìn)一步，所述近端檢測(cè)框架上和近端清潔框架上設(shè)置有穩(wěn)定支撐組件，所述穩(wěn)定支撐組件包括內(nèi)支撐桿、滑動(dòng)安裝在內(nèi)支撐桿下端外側(cè)的外支撐桿，所述內(nèi)支撐桿的下端固定有滑動(dòng)銷，所述滑動(dòng)銷滑動(dòng)設(shè)置在外支撐桿外側(cè)開設(shè)的滑槽內(nèi)，所述滑動(dòng)銷連接有鎖緊件。

10、進(jìn)一步，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件包括安裝在底座上的第三伺服電機(jī)，所述第三伺服電機(jī)的輸出端連接有轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤上偏心連接有驅(qū)動(dòng)桿，所述檢測(cè)支臂上開設(shè)有與所述驅(qū)動(dòng)桿配合的導(dǎo)槽。

11、本發(fā)明的有益效果在于：

12、本發(fā)明公開的一種隧道檢測(cè)機(jī)器人，通過設(shè)置可以沿著隧道周壁移動(dòng)的探地雷達(dá)，可以對(duì)隧道整個(gè)周向的管片病害進(jìn)行檢測(cè)，無需人工操作，在底座的移動(dòng)作用下，滾輪用于導(dǎo)向，可以對(duì)整條隧道進(jìn)行全方位地檢測(cè)，從而提高了檢測(cè)效率和質(zhì)量。

13、本發(fā)明公開的裝置中，兩組遠(yuǎn)端檢測(cè)桿分別沿著徑向與近端檢測(cè)框架滑動(dòng)配合，使得兩組遠(yuǎn)端檢測(cè)桿兩端端部對(duì)應(yīng)的滾輪可以始終緊貼隧道管片以適應(yīng)其坡度變化，與之對(duì)應(yīng)的螺桿的坡度以及探底雷達(dá)的探測(cè)坡度也能隨之變化，而不會(huì)受到管片內(nèi)壁局部凹陷或者凸起的影響，從而提高了檢測(cè)過程中的穩(wěn)定性和檢測(cè)準(zhǔn)確度。

14、本發(fā)明公開的裝置中，限位桿用于限制滑塊偏轉(zhuǎn)，從而讓滑塊的移動(dòng)更為穩(wěn)定。螺桿的長(zhǎng)度與管片的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)，使得整片管片的檢測(cè)可以變得更為連續(xù)，減少重新校準(zhǔn)帶來的誤差問題。

15、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種隧道檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于：包括能夠沿著隧道的縱向位移的底座、轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在底座上的檢測(cè)支臂、驅(qū)動(dòng)所述檢測(cè)支臂轉(zhuǎn)動(dòng)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件，所述檢測(cè)支臂包括近端檢測(cè)框架、沿著徑向與近端檢測(cè)框架滑動(dòng)配合的兩組遠(yuǎn)端檢測(cè)桿、將近端檢測(cè)框架和遠(yuǎn)端檢測(cè)桿連接的彈性支撐裝置，兩組遠(yuǎn)端檢測(cè)桿相互平行，所述遠(yuǎn)端檢測(cè)桿的外側(cè)安裝有與隧道盾構(gòu)管片滾動(dòng)配合的滾輪；兩組遠(yuǎn)端檢測(cè)桿之間同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有螺桿和限位桿，其中一根遠(yuǎn)端檢測(cè)桿上安裝有第一伺服電機(jī)，所述第一伺服電機(jī)的輸出端連接有螺桿，所述螺桿螺紋配合有滑塊，所述滑塊上安裝有探地雷達(dá)，所述滑塊上開設(shè)有與所述限位桿配合的限位槽。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于：所述第一伺服電機(jī)的輸出端連接有第一軸桿，所述第一軸桿通過第一萬向節(jié)連接至螺桿的一端，所述螺桿的另一端通過第二萬向節(jié)連接有第二軸桿，所述第二軸桿滑動(dòng)設(shè)置于另一根遠(yuǎn)端檢測(cè)桿上開設(shè)的滑孔內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種隧道檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于：兩根遠(yuǎn)端檢測(cè)桿上分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第一球套和第二球套，所述限位桿的兩端分別滑動(dòng)穿過第一球套和第二球套的中心孔內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種隧道檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于：所述底座上同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有清潔支臂，所述清潔支臂連接有第二轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件，所述清潔支臂包括近端清潔框架、沿著徑向與近端清潔框架滑動(dòng)配合的兩組遠(yuǎn)端清潔桿、將近端清潔框架和遠(yuǎn)端清潔桿連接的彈性支撐裝置，兩組遠(yuǎn)端清潔桿相互平行，兩組遠(yuǎn)端清潔桿之間安裝有清潔組件。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種隧道檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于：所述清潔組件包括第二伺服電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)桿和毛刷，其中一根遠(yuǎn)端清潔桿上安裝有第二伺服電機(jī)，所述第二伺服電機(jī)的輸出端連接有轉(zhuǎn)動(dòng)桿，所述毛刷均勻間隔安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種隧道檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于：所述近端檢測(cè)框架上安裝有與近端清潔框架對(duì)應(yīng)的接近開關(guān)，所述接近開關(guān)用于控制第二轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件動(dòng)作，所述近端檢測(cè)框架和近端清潔框架之間同時(shí)安裝有彈性緩沖裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種隧道檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于：所述近端檢測(cè)框架上和近端清潔框架上設(shè)置有穩(wěn)定支撐組件，所述穩(wěn)定支撐組件包括內(nèi)支撐桿、滑動(dòng)安裝在內(nèi)支撐桿下端外側(cè)的外支撐桿，所述內(nèi)支撐桿的下端固定有滑動(dòng)銷，所述滑動(dòng)銷滑動(dòng)設(shè)置在外支撐桿外側(cè)開設(shè)的滑槽內(nèi)，所述滑動(dòng)銷連接有鎖緊件。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于：所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件包括安裝在底座上的第三伺服電機(jī)，所述第三伺服電機(jī)的輸出端連接有轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤上偏心連接有驅(qū)動(dòng)桿，所述檢測(cè)支臂上開設(shè)有與所述驅(qū)動(dòng)桿配合的導(dǎo)槽。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種隧道檢測(cè)機(jī)器人，屬于隧道檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，包括能夠沿著隧道的縱向位移的底座、轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在底座上的檢測(cè)支臂、驅(qū)動(dòng)檢測(cè)支臂轉(zhuǎn)動(dòng)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件，檢測(cè)支臂包括近端檢測(cè)框架、沿著徑向與近端檢測(cè)框架滑動(dòng)配合的兩組遠(yuǎn)端檢測(cè)桿、將近端檢測(cè)框架和遠(yuǎn)端檢測(cè)桿連接的彈性支撐裝置，兩組遠(yuǎn)端檢測(cè)桿相互平行，遠(yuǎn)端檢測(cè)桿的外側(cè)安裝有與隧道盾構(gòu)管片滾動(dòng)配合的滾輪；兩組遠(yuǎn)端檢測(cè)桿之間同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有螺桿和限位桿，其中一根遠(yuǎn)端檢測(cè)桿上安裝有第一伺服電機(jī)，第一伺服電機(jī)的輸出端連接有螺桿，螺桿螺紋配合有滑塊，滑塊上安裝有探地雷達(dá)，滑塊上開設(shè)有與限位桿配合的限位槽。本發(fā)明機(jī)器人可以提高隧道檢測(cè)的效率和質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭春梅,周磊,彭小娟,魏旭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6