一種在役桿件磁通量測試系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】一種在役桿件磁通量測試系統(tǒng)及控制方法。測試系統(tǒng)包括測試機器人和控制計算機兩部分；測試機器人由兩個移動測試端和一個三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)組成，其中移動測試端設(shè)有鉗形手臂、五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)、驅(qū)動輪、光電傳感器、鋰電池、無線天線、陀螺儀和處理器，鉗形手臂上設(shè)有滑動軸承和磁通量傳感器。本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：1、可沿桿件軸向連續(xù)測量磁通量；2、遇到桿件節(jié)點時機器人能改變自身形狀并根據(jù)程序設(shè)定路徑攀爬到下一根桿件上，不需人為干預(yù)地連續(xù)完成高空及復(fù)雜環(huán)境下在役桿件磁通量測試。
【專利說明】一種在役桿件磁通量測試系統(tǒng)及控制方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼結(jié)構(gòu)件檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種在役桿件磁通量測試系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]空間桿系結(jié)構(gòu)已被廣泛應(yīng)用于體育場、會展中心、火車站及橋梁等大型建筑設(shè)施中。但是，作為大跨度空間結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件，一旦桿件出現(xiàn)損傷，將會降低這些結(jié)構(gòu)的安全性，并可能造成結(jié)構(gòu)發(fā)生災(zāi)難性的連續(xù)倒塌。由于空間桿系結(jié)構(gòu)的提出距今不到30年，我國大規(guī)模興建空間結(jié)構(gòu)僅在近10年左右，因此，大量已建空間桿系結(jié)構(gòu)在未來面臨著檢測、加固的問題。
[0003]如何評價桿件完好性以及獲得桿件工作狀況下的內(nèi)力，則是解決這一問題的前提條件。在橋梁拉索檢測領(lǐng)域，2013年采用“探索者III”智能機器人對長江二橋斜拉索進行了外觀損傷、內(nèi)部鋼絲缺陷(銹蝕、斷絲等情況)的無損檢測，為該問題的解決提供了參考。然而，該智能機器人僅能沿拉索上下移動，無法解決空間桿系結(jié)構(gòu)節(jié)點多、桿件相對較短、桿件角度復(fù)雜等問題，因此無法直接應(yīng)用于空間桿系結(jié)構(gòu)的桿件完好性評價。此外，浙江大學(xué)白勇等通過實驗證明了磁信號和應(yīng)力集中狀態(tài)及塑性變形狀態(tài)有顯著的關(guān)聯(lián)，磁信號不僅可以用來判斷缺陷的位置和尺寸，也可用于研究塑性變形的分布。因此，利用桿件截面的磁通量變化不僅可以完成“探索者III”智能機器人的內(nèi)部缺陷檢測，還可以評價在役桿件的內(nèi)力分布及應(yīng)力集中狀況，為進行空間桿系結(jié)構(gòu)健康度評估提供技術(shù)手段。
[0004]因而，如何智能識別運動路徑、動態(tài)獲得在役桿件磁通量分布，就顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問`題，本發(fā)明的目的在于提供一種在役桿件磁通量測試系統(tǒng)及控制方法。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)包括測試機器人和控制計算機；其中，測試機器人由兩個移動測試端和一個連接在兩個移動測試端之間的三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)組成，所述的移動測試端包括鉗形手臂、五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)、驅(qū)動部、多個滑動軸承和多個磁通量傳感器，其中鉗形手臂的開口位于外側(cè)，其兩個內(nèi)側(cè)面上分別安裝有至少一個滑動軸承和磁通量傳感器；五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)連接在鉗形手臂和驅(qū)動部之間；驅(qū)動部的主體為弧形板，內(nèi)圓周面上安裝有多個驅(qū)動輪，外圓周面上安裝有無線天線，并且其上安裝有光電傳感器、鋰電池、陀螺儀、處理器和驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的輸出軸與驅(qū)動輪相連，處理器與三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)、五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)、驅(qū)動電機、磁通量傳感器、光電傳感器、鋰電池和陀螺儀相連，同時以無線的方式通過無線天線與安裝在控制中心的控制計算機相接。
[0007]所述的多個驅(qū)動輪分為兩類，一類為沿桿件周向運動的周向輪，一類為沿桿件軸向運動的軸向輪。
[0008]本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)的控制方法包括按順序進行的下列步驟:
[0009]I)處理器通電自檢的SI階段；在此階段中，處理器首先對整個測試機器人的硬件進行上電自檢，然后進入S2階段；
[0010]2)空閑模式的S2階段；在此階段中，處理器通過無線天線在控制計算機的操作界面上顯示各硬件自檢結(jié)果，并進入S3階段，等待執(zhí)行用戶命令；
[0011]3)判斷是否點擊測試按鈕的S3階段；在此階段中，用戶可根據(jù)硬件自檢結(jié)果，確認(rèn)各硬件是否正常工作，此時處理器將判斷用戶是否點擊控制計算機操作界面上的“測試開始”按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進入S4階段，否則返回到S2階段的入口處；
[0012]4)判斷是否點擊“兩端磁通量同時測試”按鈕的S4階段；在此階段中，處理器將判斷用戶是否點擊控制計算機操作界面上的“兩端磁通量同時測試”按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進入S5階段，否則進入S6階段；
[0013]5)給兩端磁通量傳感器同時供電的S5階段；在此階段中，處理器將控制鋰電池給已安裝在某一待測桿件上的測試機器人上位于運動前方和后方的鉗形手臂上的磁通量傳感器同時供電，然后進入S7階段；
[0014]6)給一端磁通量傳感器供電的S6階段；在此階段中，處理器將根據(jù)用戶指令控制鋰電池給位于運動前方或后方的鉗形手臂上的磁通量傳感器供電，然后進入S7階段；
[0015]7)驅(qū)動部工作帶動測試機器人運動的S7階段；在此階段中，處理器將控制鋰電池給驅(qū)動部上的驅(qū)動電機供電，以帶動驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，從而使測試機器人沿桿件軸向移動，在移動過程中，處理器將根據(jù)陀螺儀反饋的信息調(diào)整測試機器人的空間位置，然后進入S8階段；
[0016]8)記錄傳感器測試結(jié)果的S8階段；在此階段中，處理器將動態(tài)采集磁通量傳感器的測試數(shù)據(jù)結(jié)果并通過無線天線傳輸給控制計算機，并記錄在控制計算機的硬盤上，然后進入S9階段；
[0017]9)判斷“是否碰到桿件節(jié)點”的S9階段；在此階段中，控制計算機將根據(jù)測試機器人上驅(qū)動輪直徑和光電傳感器記錄的驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)，結(jié)合測試機器人的初始位置、測試機器人自身長度和桿件長度，判斷測試機器人的前端是否碰到桿件節(jié)點，如果判斷結(jié)果為“是”，則進入SlO階段，否則返回S7階段；
[0018]10)判斷測試是否結(jié)束的SlO階段；在此階段中，控制計算機將根據(jù)用戶指令判斷是否已經(jīng)完成了測試工作，如果判斷結(jié)果為“是”，則退出測試程序，否則進入Sll階段；
[0019]11)五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)控制鉗形手臂改變形狀和空間位置的Sll階段；在此階段中，位于運動前方的鉗形手臂將根據(jù)控制計算機的指令在處理器的控制下，通過五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)改變形狀和空間位置，并根據(jù)下一個測試桿件的位置調(diào)整姿態(tài)，然后進入S12階段；
[0020]12)三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)控制運動前方的移動測試端改變形狀和空間位置以繞開障礙物的S12階段；在此階段中，位于運動后方的鉗形手臂仍固定在原測試桿件上，之后三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)控制運動前方的移動測試端改變形狀和空間位置以繞開障礙物，然后進入S13階段；
[0021]13)運動后方的移動測試端向前運動使運動前方的移動測試端貼近下一根桿件的S13階段；在此階段中，運動后方的移動測試端將控制其上軸向輪向前運動，同時控制周向輪繞原桿件旋轉(zhuǎn)，以避開障礙物后控制運動前方的移動測試端貼近下一根桿件，然后進入S14階段；[0022]14)攀爬至新桿件的S14階段；在此階段中，運動前方的移動測試端上的鉗形手臂將從開口套在下一根桿件外部，之后運動后方的移動測試端上的鉗形手臂在五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)和三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)控制下放開前一根桿件，然后運動前方的移動測試端向前運動以帶動運動后方的移動測試端貼近新桿件，最后在五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)和三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)的控制下運動后方的鉗形手臂從開口套在下一根桿件外部，然后返回S4階段，重復(fù)測試，直至測試結(jié)束。
[0023]本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)可以根據(jù)程序設(shè)定，智能識別運動路徑、快速采集桿件界面磁通量分布，實現(xiàn)測試機器人在空間桿系結(jié)構(gòu)的桿件間攀爬、運動，將所獲得的桿件磁通量分布信息傳輸給控制計算機，從而為評價在役空間結(jié)構(gòu)的桿件健康度及維修加固分析提供可靠依據(jù)。另外，控制方法簡單、易行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)組成示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)中測試機器人結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)中測試機器人上驅(qū)動部的主體側(cè)視圖。
[0027]圖4為本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)中測試機器人上驅(qū)動部的主體內(nèi)圓周面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5為本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)的控制方法流程圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)及控制方法進行詳細說明。
[0030]如圖1-圖4所示，本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)包括測試機器人I和控制計算機2 ;其中，測試機器人I由兩個移動測試端3和一個連接在兩個移動測試端3之間的三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)4組成，所述的移動測試端3包括鉗形手臂5、五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)6、驅(qū)動部7、多個滑動軸承8和多個磁通量傳感器9，其中鉗形手臂5的開口位于外側(cè)，其兩個內(nèi)側(cè)面上分別安裝有至少一個滑動軸承8和磁通量傳感器9 ;五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)6連接在鉗形手臂5和驅(qū)動部7之間；驅(qū)動部7的主體為弧形板，內(nèi)圓周面上安裝有多個驅(qū)動輪10，外圓周面上安裝有無線天線13，并且其上安裝有光電傳感器11、鋰電池12、陀螺儀14、處理器15和驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的輸出軸與驅(qū)動輪10相連，處理器15與三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)4、五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)6、驅(qū)動電機、磁通量傳感器9、光電傳感器11、鋰電池12和陀螺儀14相連，同時以無線的方式通過無線天線13與安裝在控制中心的控制計算機2相接。
[0031]所述的多個驅(qū)動輪10分為兩類，一類為沿桿件周向運動的周向輪16，一類為沿桿件軸向運動的軸向輪17。
[0032]現(xiàn)將本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)工作過程闡述如下:首先由檢測人員將測試機器人I上的兩個鉗形手臂5從開口處同時套在待測空間桿系結(jié)構(gòu)的某一根桿件外部，并使兩個驅(qū)動部7主體內(nèi)圓周面上的多個驅(qū)動輪10接觸在桿件外表面上，然后根據(jù)空間桿系結(jié)構(gòu)的圖紙在控制計算機2上設(shè)定好測試機器人I的運動路徑以及在每個節(jié)點位置測試機器人I的姿態(tài)調(diào)整參數(shù)，并根據(jù)需要選擇是否兩個移動測試端3上的磁通量傳感器9同時采集磁通量還是僅一端采集，之后在控制計算機2的操作界面上點擊“測試開始”按鈕，這時處理器15將根據(jù)用戶指令控制鋰電池12給兩個或一個移動測試端3上的磁通量傳感器9供電，并控制鋰電池12給驅(qū)動電機供電，以帶動驅(qū)動輪10轉(zhuǎn)動，從而使測試機器人I沿桿件軸向移動，在移動過程中，處理器15將根據(jù)陀螺儀14反饋的信息調(diào)整測試機器人I的空間位置，同時將磁通量傳感器9采集的測試數(shù)據(jù)通過無線天線13實時傳輸給控制計算機2，并記錄在控制計算機2的硬盤上，當(dāng)位于運動前方的鉗形手臂5碰到桿件節(jié)點時，其將根據(jù)控制計算機2的指令在處理器15的控制下，通過與其相連的五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)6改變形狀和空間位置，并根據(jù)下一個待測試桿件的位置調(diào)整姿態(tài)，而位于運動后方的鉗形手臂5仍固定在原測試桿件上，之后三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)4將根據(jù)控制計算機2的指令控制運動前方的移動測試端3改變形狀和空間位置以繞開障礙物，之后運動后方的移動測試端3將通過控制其上軸向輪17向前運動，同時通過控制周向輪16繞原桿件旋轉(zhuǎn)，以避開障礙物后控制運動前方的移動測試端3貼近下一根桿件，之后運動前方的移動測試端3上的鉗形手臂5將從開口處套在下一根桿件外部，運動后方的移動測試端3上的鉗形手臂5在五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)6和三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)4的控制下放開前一根桿件，然后運動前方的移動測試端3向前運動以帶動運動后方的移動測試端3貼近新桿件，最后在五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)6和三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)4的控制下運動后方的鉗形手臂5將從開口處套在下一根桿件外部而抓住該桿件，由此完成測試機器人I脫離原桿件并固定于新桿件的過程，這時就可以按照上述方法進行下一根桿件的測試，直至測試結(jié)束，這時檢測人員可將測試機器人I從桿件上取下。
[0033]如圖5所示，本發(fā)明提供的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)的控制方法包括按順序進行的下列步驟:
[0034]I)處理器通電自檢的SI階段；在此階段中，處理器15首先對整個測試機器人I的硬件進行上電自檢，然后進入S2階段；
[0035]2)空閑模式的S2階段；在此階段中，處理器15通過無線天線13在控制計算機2的操作界面上顯示各硬件自檢結(jié)果，并進入S3階段，等待執(zhí)行用戶命令；
[0036]3)判斷是否點擊測試按鈕的S3階段；在此階段中，用戶可根據(jù)硬件自檢結(jié)果，確認(rèn)各硬件是否正常工作，此時處理器15將判斷用戶是否點擊控制計算機2操作界面上的“測試開始”按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進入S4階段，否則返回到S2階段的入口處；
[0037]4)判斷是否點擊“兩端磁通量同時測試”按鈕的S4階段；在此階段中，處理器15將判斷用戶是否點擊控制計算機2操作界面上的“兩端磁通量同時測試”按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進入S5階段，否則進入S6階段；
[0038]5)給兩端磁通量傳感器同時供電的S5階段；在此階段中，處理器15將控制鋰電池12給已安裝在某一待測桿件上的測試機器人I上位于運動前方和后方的鉗形手臂5上的磁通量傳感器9同時供電，然后進入S7階段；
[0039]6)給一端磁通量傳感器供電的S6階段；在此階段中，處理器15將根據(jù)用戶指令控制鋰電池12給位于運動前方或后方的鉗形手臂5上的磁通量傳感器9供電，然后進入S7階段；
[0040]7)驅(qū)動部工作帶動測試機器人運動的S7階段；在此階段中，處理器15將控制鋰電池12給驅(qū)動部上的驅(qū)動電機供電，以帶動驅(qū)動輪10轉(zhuǎn)動，從而使測試機器人I沿桿件軸向移動，在移動過程中，處理器15將根據(jù)陀螺儀14反饋的信息調(diào)整測試機器人I的空間位置，然后進入S8階段；
[0041]8)記錄傳感器測試結(jié)果的S8階段；在此階段中，處理器15將動態(tài)采集磁通量傳感器9的測試數(shù)據(jù)結(jié)果并通過無線天線13傳輸給控制計算機2，并記錄在控制計算機2的硬盤上，然后進入S9階段；
[0042]9)判斷“是否碰到桿件節(jié)點”的S9階段；在此階段中，控制計算機2將根據(jù)測試機器人I上驅(qū)動輪10直徑和光電傳感器11記錄的驅(qū)動輪10轉(zhuǎn)動圈數(shù)，結(jié)合測試機器人I的初始位置、測試機器人I自身長度和桿件長度，判斷測試機器人I的前端是否碰到桿件節(jié)點，如果判斷結(jié)果為“是”，則進入Sio階段，否則返回S7階段；
[0043]10)判斷測試是否結(jié)束的SlO階段；在此階段中，控制計算機2將根據(jù)用戶指令判斷是否已經(jīng)完成了測試工作，如果判斷結(jié)果為“是”，則退出測試程序，否則進入Sll階段；
[0044]11)五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)控制鉗形手臂改變形狀和空間位置的Sll階段；在此階段中，位于運動前方的鉗形手臂5將根據(jù)控制計算機2的指令在處理器15的控制下，通過五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)6改變形狀和空間位置，并根據(jù)下一個測試桿件的位置調(diào)整姿態(tài)，然后進入S12階段；
[0045]12)三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)控制運動前方的移動測試端改變形狀和空間位置以繞開障礙物的S12階段；在此階段中，位于運動后方的鉗形手臂5仍固定在原測試桿件上，之后三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)4控制運動前方的移動測試端3改變形狀和空間位置以繞開障礙物，然后進入S13階段；
[0046]13)運動后方的移動測試端向前運動使運動前方的移動測試端貼近下一根桿件的S13階段；在此階段中，運動后方的移動測試端3將控制其上軸向輪17向前運動，同時控制周向輪16繞原桿件旋轉(zhuǎn)，以避開障礙物后控制運動前方的移動測試端3貼近下一根桿件，然后進入S14階段；
[0047]14)攀爬至新桿件的S14階段；在此階段中，運動前方的移動測試端3上的鉗形手臂5將從開口套在下一根桿件外部，之后運動后方的移動測試端3上的鉗形手臂5在五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)6和三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)4控制下放開前一根桿件，然后運動前方的移動測試端3向前運動以帶動運動后方的移動測試端3貼近新桿件，最后在五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)6和三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)4的控制下運動后方的鉗形手臂5從開口套在下一根桿件外部，然后返回S4階段，重復(fù)測試，直至測試結(jié)束。
【權(quán)利要求】
1.一種在役桿件磁通量測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的測試系統(tǒng)包括測試機器人(I)和控制計算機(2);其中，測試機器人(I)由兩個移動測試端(3)和一個連接在兩個移動測試端(3)之間的三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)(4)組成，所述的移動測試端(3)包括鉗形手臂(5)、五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)(6)、驅(qū)動部(7)、多個滑動軸承(8)和多個磁通量傳感器(9)，其中鉗形手臂(5)的開口位于外側(cè)，其兩個內(nèi)側(cè)面上分別安裝有至少一個滑動軸承(8)和磁通量傳感器(9);五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)(6)連接在鉗形手臂(5)和驅(qū)動部(7)之間；驅(qū)動部(7)的主體為弧形板，內(nèi)圓周面上安裝有多個驅(qū)動輪(10)，外圓周面上安裝有無線天線(13)，并且其上安裝有光電傳感器(11)、鋰電池(12)、陀螺儀(14)、處理器(15)和驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的輸出軸與驅(qū)動輪(10)相連，處理器(15)與三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)(4)、五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)(6)、驅(qū)動電機、磁通量傳感器(9)、光電傳感器(11)、鋰電池(12)和陀螺儀(14)相連，同時以無線的方式通過無線天線(13)與安裝在控制中心的控制計算機(2)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的多個驅(qū)動輪(10)分為兩類，一類為沿桿件周向運動的周向輪(16)，一類為沿桿件軸向運動的軸向輪(17)。
3.—種如權(quán)利要求1所述的在役桿件磁通量測試系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的控制方法包括按順序進行的下列步驟: 1)處理器通電自檢的SI階段；在此階段中，處理器(15)首先對整個測試機器人(I)的硬件進行上電自檢，然后進入S2階段； 2)空閑模式的S2階段；在此階段中，處理器(15)通過無線天線(13)在控制計算機(2)的操作界面上顯示各硬件自檢結(jié)果，并進入S3階段，等待執(zhí)行用戶命令； 3)判斷是否點擊測試按鈕的S3階段；在此階段中，用戶可根據(jù)硬件自檢結(jié)果，確認(rèn)各硬件是否正常工作，此時處理器(15)將判斷用戶是否點擊控制計算機(2)操作界面上的“測試開始”按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進入S4階段，否則返回到S2階段的入口處； 4)判斷是否點擊“兩端磁通量同時測試”按鈕的S4階段；在此階段中，處理器(15)將判斷用戶是否點擊控制計算機(2)操作界面上的“兩端磁通量同時測試”按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進入S5階段，否則進入S6階段； 5)給兩端磁通量傳感器同時供電的S5階段；在此階段中，處理器(15)將控制鋰電池(12)給已安裝在某一待測桿件上的測試機器人(I)上位于運動前方和后方的鉗形手臂(5)上的磁通量傳感器(9)同時供電，然后進入S7階段； 6)給一端磁通量傳感器供電的S6階段；在此階段中，處理器(15)將根據(jù)用戶指令控制鋰電池(12)給位于運動前方或后方的鉗形手臂(5)上的磁通量傳感器(9)供電，然后進入S7階段； 7)驅(qū)動部工作帶動測試機器人運動的S7階段；在此階段中，處理器(15)將控制鋰電池(12)給驅(qū)動部上的驅(qū)動電機供電，以帶動驅(qū)動輪(10)轉(zhuǎn)動，從而使測試機器人(I)沿桿件軸向移動，在移動過程中，處理器(15)將根據(jù)陀螺儀(14)反饋的信息調(diào)整測試機器人(I)的空間位置，然后進入S8階段； 8)記錄傳感器測試結(jié)果的S8階段；在此階段中，處理器(15)將動態(tài)采集磁通量傳感器(9 )的測試數(shù)據(jù)結(jié)果并通過無線天線(13)傳輸給控制計算機(2 )，并記錄在控制計算機(2 )的硬盤上，然后進入S9階段；9)判斷“是否碰到桿件節(jié)點”的S9階段；在此階段中，控制計算機(2)將根據(jù)測試機器人(I)上驅(qū)動輪(10)直徑和光電傳感器(11)記錄的驅(qū)動輪(10)轉(zhuǎn)動圈數(shù)，結(jié)合測試機器人(I)的初始位置、測試機器人(I)自身長度和桿件長度，判斷測試機器人(I)的前端是否碰到桿件節(jié)點，如果判斷結(jié)果為“是”，則進入SlO階段，否則返回S7階段； 10)判斷測試是否結(jié)束的SlO階段；在此階段中，控制計算機(2)將根據(jù)用戶指令判斷是否已經(jīng)完成了測試工作，如果判斷結(jié)果為“是”，則退出測試程序，否則進入Sll階段； 11)五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)控制鉗形手臂改變形狀和空間位置的Sll階段；在此階段中，位于運動前方的鉗形手臂(5)將根據(jù)控制計算機(2)的指令在處理器(15)的控制下，通過五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)(6)改變形狀和空間位置，并根據(jù)下一個測試桿件的位置調(diào)整姿態(tài)，然后進入S12階段； 12)三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)控制運動前方的移動測試端改變形狀和空間位置以繞開障礙物的S12階段；在此階段中，位于運動后方的鉗形手臂(5)仍固定在原測試桿件上，之后三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)(4)控制運動前方的移動測試端(3)改變形狀和空間位置以繞開障礙物，然后進入S13階段； 13)運動后方的移動測試端向前運動使運動前方的移動測試端貼近下一根桿件的S13階段；在此階段中，運動后方的移動測試端(3)將控制其上軸向輪(17)向前運動，同時控制周向輪(16)繞原桿件旋轉(zhuǎn)，以避開障礙物后控制運動前方的移動測試端(3)貼近下一根桿件，然后進入S14階段； 14)攀爬至新桿件的S14階段；在此階段中，運動前方的移動測試端(3)上的鉗形手臂(5)將從開口套在下一根桿件外部，之后運動后方的移動測試端(3)上的鉗形手臂(5)在五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)(6)和三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)(4)控制下放開前一根桿件，然后運動前方的移動測試端(3)向前運動以帶動運動后方的移動測試端(3)貼近新桿件，最后在五軸聯(lián)動關(guān)節(jié)(6)和三軸聯(lián)動關(guān)節(jié)(4)的控制下運動后方的鉗形手臂(5)從開口套在下一根桿件外部，然后返回S4階段，重復(fù)測試，直至測試結(jié)束。
【文檔編號】G01N27/83GK103776896SQ201410028799
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】武志瑋, 陳屹巍, 劉國光, 郭贏, 肖登宇, 陳琦 申請人:中國民航大學(xué)