(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210641118.7 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 武汉理工大 学 地址 430000 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 (72)发明人 王如意　独佳颖　李华庆　何缘缘　 刘军彤　张志敏　黄悦翔　赵海洋　 王紫煜　邢霈娜　韩冰　郁梓涵　 李新越　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 徐瑛 (51)Int.Cl. G01N 21/84(2006.01) G01N 21/01(2006.01)G01N 29/04(2006.01) G01N 29/265(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种使用车载机械手臂控制的桥墩检测装 置及控制方法 (57)摘要 本发明公开一种使用车载机械手臂控制的 桥墩检测装置及控制方法， 包括移动平台与所述 移动平台上固定的底座， 所述底座上设有机械 臂， 所述机械臂与所述底座转动连接， 所述机械 臂末端固定有限位平台， 所述机械臂用于将所述 限位平台送至桥墩所在位置， 所述限位平台根据 所述桥墩的形状进行固定， 所述限位平台上设有 若干电动葫芦， 所述限位平台通过所述电动葫芦 控制所述移动检测平台沿所述桥墩上下移动， 本 发明中的移动检测平台从桥墩顶部开始下放， 既 可以检测桥墩的水上结构， 又可以检测桥墩的水 下结构， 移动检测平台分段对桥墩进行360 °检 测， 因此该装置能够实现桥墩水上与水下结构病 害全方位的检测。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 115201192 A 2022.10.18 CN 115201192 A 1.一种使用车载机械手臂控制的桥墩检测装置， 包括移动平台与 所述移动平台上固定 的底座， 其特征在于： 所述底座上设有机械臂， 所述机械臂与所述底座转动连接， 所述机械 臂末端固定有限位平台， 所述机械臂用于将所述限位平台送至桥墩所在位置， 所述限位平 台根据所述桥墩的形状进行固定， 所述限位平台上设有若干电动葫芦， 所述限位平台通过 所述电动葫芦控制所述移动检测平台沿所述桥墩上下移动， 所述移动检测平台包括U型轨 道、 桥墩检测模块和开口补偿模块， 所述桥墩检测模块沿所述U型轨道内侧移动， 所述开口 补偿模块设置在所述U 型轨道的开口处， 所述U 型轨道和所述开口补偿模块共同配合环抱住 所述桥墩。 2.根据权利要求1所述的一种 使用车载机械手臂控制的桥墩检测装置， 其特征在于： 所 述机械臂上还设有若干视觉传感器、 若干距离报警器和振动传感器， 所述距离报警器用于 监测所述机 械臂与障碍物之间的距离， 所述振动传感器用于监测所述机 械臂的晃动情况。 3.根据权利要求1所述的一种 使用车载机械手臂控制的桥墩检测装置， 其特征在于： 所 述限位平台呈U型， 所述限位平台包括两侧的竖杆和中间的横杆， 两侧的所述竖杆靠近所述 桥墩的内侧对称设置有若干可伸缩压力杆， 相邻所述可伸缩压力杆之间设有摩擦垫， 所述 可伸缩压力杆内设有压力传感器。 4.根据权利要求3所述的一种 使用车载机械手臂控制的桥墩检测装置， 其特征在于： 所 述横杆上设有至少两个朝向所述桥墩的第一激光测距仪， 所述第一激光测距仪用以判断所 述限位平台是否对准所述 桥墩。 5.根据权利要求1所述的一种 使用车载机械手臂控制的桥墩检测装置， 其特征在于： 所 述移动检测平台上设有朝向所述桥墩的第二激光测距仪， 所述第二激光测距仪通过多次测 量得出的数值判断所述移动检测平台在移动过程中的晃动情况。 6.根据权利要求1所述的一种 使用车载机械手臂控制的桥墩检测装置， 其特征在于： 所 述移动检测平台还包括U型固定框架， 所述U型固定框架的内侧布置有若干限位轮， 所述限 位轮与所述桥墩接触， 所述U型轨道固定在所述U型固定框架上， 所述开口补偿模块从中部 断开为左右两 部分， 所述U型固定 框架与所述 开口补偿模块的左右两端转动连接 。 7.根据权利要求1所述的一种 使用车载机械手臂控制的桥墩检测装置， 其特征在于： 所 述U型轨道包括上轨道和下轨道， 所述上轨道和所述下轨道之 间设置有若干齿轮轴， 所述齿 轮轴上设有齿轮， 所述齿轮轴通过轴承与所述齿轮转动连接， 各个所述齿轮之间通过闭合 链条连接在一起， 所述闭合链条与所述桥墩检测模块连接， 所述齿轮轴上设有电机， 所述电 机带动所述闭合链条转动， 所述闭合链条拉动所述 桥墩检测模块在所述U型轨道上移动。 8.根据权利要求1所述的一种 使用车载机械手臂控制的桥墩检测装置， 其特征在于： 所 述底座上还设有控制终端， 所述控制终端通过线缆连接所述机械臂、 所述限位平台和所述 移动检测平台， 所述控制终端用以控制所述机械臂的运动、 所述限位平台的固定、 所述移动 检测平台的升降、 所述桥墩检测模块的运动和所述开口补偿模块的启闭， 所述桥墩检测模 块上搭载有探照灯、 光学检测设备和声学检测设备。 9.一种车辆， 所述车辆包括桥墩检测装置， 其特征在于， 所述桥墩检测装置设置为如权 利要求1至8任意 一项所述的使用车 载机械手臂控制的桥墩检测装置 。 10.应用权利要求1至8任意一项所述的一种使用车载机械手臂控制的桥墩检测装置的 控制方法， 其特 征在于：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115201192 A 2S1： 所述移动平台运动至所述桥墩附近后停止， 所述控制终端控制所述机械臂展开并 旋转对准所述 桥墩； S2： 所述机械臂将所述限位平台送至所述桥墩顶部的附近， 在所述 限位平台的移动过 程中， 所述距离报警器检测 到所述机械臂与障碍物之间的距离小于或等于15cm时， 所述机 械臂应立刻停止移动， 并且 所述振动传感器测定的加速度超过0.5 G时所述机械臂 也应立刻 停止移动； S3： 所述机械臂将所述限位平台的中部对准所述桥墩， 多个所述第一激光测距仪测得 的距离相等后， 所述机械臂将所述限位平台向所述桥墩推进， 所述第一激光测距仪测得距 离值小于或等于2c m时停止所述机械臂， 紧接着所述可伸缩压力杆开始伸长， 当所述压力 传 感器测得数值达到或超过200N时所述可伸缩压力杆停止伸长， 然后关闭所述开口补偿模 块； S4： 所述第二激光测距仪通过多次测距判断所述移动检测平台晃动是否大于15cm， 若 晃动小于或等于15cm， 则所述桥墩检测模块 沿所述U型轨道移动以对桥墩进行360 °检测， 在 检测过程中， 若晃动大于15cm， 应立刻停止所述桥墩检测模块， 所述桥墩检测模块完成360 ° 检测后， 所述移动检测平台下降2cm； S5： 重复S4 步骤， 直至所述移动检测平台到 达所述桥墩的底部； S6： 检测完成后所述机械臂收回所述限位平台和所述移动检测平台， 计算机将根据信 息分析出整个桥墩可能患病的位置， 并生成结果处 理分析报告 文件， 放于指定文件夹中。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115201192 A 3