令發(fā)送到各電機，各電機的編碼器信息和水平儀的信息通過CAN總線傳回射線源端機器人1的運動控制盒一 18，射線源端機器人1的運動控制盒一 18對傳回的信息分析計算，然后將信息通過無線通訊模塊傳送給數(shù)字平板探測器端機器人2，數(shù)字平板探測器端機器人2根據(jù)射線源端機器人1傳送的信息，對自身運動命令記性調(diào)整，最后計算出的運動命令通過CAN總線傳送到電機。
[0057]實施例的Mecanum輪焊縫檢測機器人采用Mecanum輪全方位移動平臺以及AGV系統(tǒng)，填補了國內(nèi)外大型球罐4、立式儲罐等在役承壓特種設備的數(shù)字射線自動化檢測工藝裝備的空白。實施例的檢測機器人除了能實現(xiàn)進退、橫移、原地轉(zhuǎn)彎外，還能實現(xiàn)圍繞任意一點進行旋轉(zhuǎn)運動，尤其在電站鍋爐、球罐、立式儲罐等大型在役承壓特種設備中，可以大大提高機器人對設備曲面上焊縫檢測的靈活性。
[0058]該種基于Mecanum輪的數(shù)字平板射線檢測機器人成像系統(tǒng)，還包括檢測報告生成模塊，檢測報告生成模塊:通過對射線檢測圖像的處理，進行基于特征的缺陷定性識別，并進行缺陷定量及評級，依據(jù)JB/T 4730.2-2005等相關(guān)標準，結(jié)合計算機數(shù)據(jù)庫技術(shù)，自動生成檢測報告，如圖12。
[0059]實施例適用于球罐、儲罐等大型承壓設備設備各種焊縫的檢測，包括縱縫、環(huán)縫、嵌入式接管焊縫、封頭拼縫等；機器人動作和自由度滿足焊縫檢測工藝要求，機器人運動精度滿足檢測精度要求；焊縫自動跟蹤技術(shù)滿足現(xiàn)場使用要求；系統(tǒng)采用的數(shù)字射線照相技術(shù)與工藝滿足檢測標準要求。實施例終成一套實用的能夠自動跟蹤焊縫的機器人數(shù)字平板射線檢測系統(tǒng)，可用于直徑大于4m的大型承壓特種設備的焊縫自動檢測。
【主權(quán)項】
1.一種基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線機器人，其特征在于:包括射線源端機器人、數(shù)字平板探測器端機器人，射線源端機器人與數(shù)字平板探測器端機器人均采用全方位Mecanum輪結(jié)構(gòu)； 射線源端機器人包括車架一、Mecanum輪一、伺服電機一、前循跡傳感器一、后循跡傳感器一、X射線源、永磁磁鐵一和運動控制盒一，運動控制盒一連接有無線通訊模塊一，前循跡傳感器一設于車架一的前端，后循跡傳感器一設于車架一的后端，車架一的中部設有運動控制盒一和連續(xù)式X射線源，車架一的兩側(cè)分別設有Mecanum輪一，Mecanum輪一連接有伺服電機一，伺服電機一連接運動控制盒一，車架一的底部兩側(cè)分別設有永磁磁鐵一； 數(shù)字平板探測器端機器人包括車架二、Mecanum輪二、伺服電機二、前循跡傳感器二、后循跡傳感器二、數(shù)字平板、永磁磁鐵二和運動控制盒二，運動控制盒二連接有用于與無線通訊模塊一連接通訊的無線通訊模塊二，前循跡傳感器二設于車架二的前端，后循跡傳感器二設于車架二的后端，車架二的中部設有運動控制盒二和數(shù)字平板，數(shù)字平板設于車架二的底部，車架二的兩側(cè)分別設有Mecanum輪二，Mecanum輪二連接有伺服電機二，伺服電機二連接運動控制盒二，車架二的底部兩側(cè)分別設有永磁磁鐵二。2.如權(quán)利要求1所述的基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機器人，其特征在于:X射線源采用連續(xù)式X射線源。3.如權(quán)利要求1所述的基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機器人，其特征在于:射線源端機器人、數(shù)字平板探測器端機器人分別設置在被檢測對象的兩側(cè)。4.如權(quán)利要求1所述的基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機器人，其特征在于:永磁磁鐵一與被檢測對象間、永磁磁鐵二與被檢測對象間分別設有間隙。5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機器人，其特征在于:車架一與車架二中的至少一個設有懸架隔振裝置，懸架隔振裝置包括柔性單元、水平機構(gòu)，柔性單元的一端設于磁鐵固定座的頂部平臺，柔性單元的另一端活動連接車架固定座，磁鐵固定座的底部連接有永磁磁鐵一或永磁磁鐵二，車架固定座通過水平機構(gòu)連接軸承座的凸臺，軸承座與磁鐵固定座分別通過螺栓連接伺服電機一，磁鐵固定座與伺服電機一之間設有電機固定板，伺服電機一通過輪軸連接Mecanum輪一。6.如權(quán)利要求5所述的基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機器人，其特征在于:水平機構(gòu)采用一個以上的Η型連桿，一個以上的Η型連桿平行安裝且位于同一豎直面上，Η型連桿的兩端分別通過銷軸連接車架固定座的凸臺、軸承座的凸臺。7.如權(quán)利要求5所述的基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機器人，其特征在于:柔性單元通過螺栓固定在磁鐵固定座的頂部平臺和壓板間，柔性單元由若干片彈簧疊加構(gòu)成，片彈簧包括設于中間的長片簧，片彈簧的長度由長片簧向兩端遞減，長片簧間隙配合在固定座的空槽內(nèi)。8.如權(quán)利要求1所述的基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機器人，其特征在于:還包括同步跟蹤控制模塊:實現(xiàn)射線源端機器人與數(shù)字平板探測器端機器人同步跟蹤彳丁走，具體為: 射線源端機器人自主行走，并記錄編碼器信息，得到每個輪子的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，然后將該信息通過無線發(fā)送給數(shù)字平板探測器端機器人； 數(shù)字平板探測器端機器人根據(jù)射線源端機器人發(fā)送的編碼器信息控制數(shù)字平板探測器端機器人各輪子的轉(zhuǎn)動，并消除數(shù)字平板探測器端機器人運動產(chǎn)生的累積誤差。9.如權(quán)利要求8所述的基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機器人，其特征在于:在同步跟蹤控制模塊中，消除平板探測器端機器人運動產(chǎn)生的累積誤差，具體為: 從每次數(shù)字平板曝光得到的圖片，得到數(shù)字平板上的曝光區(qū)域，曝光區(qū)域即X射線源的位置，即通過圖片獲得數(shù)字平板探測器端機器人相對于射線源端機器人的位置偏移距離，并在下一次行走的過程中對數(shù)字平板探測器端機器人的運動進行校正，來實現(xiàn)數(shù)字平板探測器端機器人與射線源端機器人的同步跟蹤行走。10.如權(quán)利要求8所述的基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機器人，其特征在于:在同步跟蹤控制模塊中，消除數(shù)字平板探測器端機器人運動產(chǎn)生的累積誤差，具體為: 射線源端機器人裝備電阻絲，射線源端機器人通過電阻絲或者紅外射線對熱源正對的罐體區(qū)域進行加熱，被加熱區(qū)域會形成正對熱源點溫度最高，向四周溫度逐漸降低的特征； 數(shù)字平板探測器端機器人則分布有四個對稱的熱敏傳感器，四個熱敏傳感器正對點的溫度差異會產(chǎn)生壓電信號，如果沒有對中的情況下，四個熱敏傳感器正對點溫度不同，產(chǎn)生的壓電信號會存在壓差，根據(jù)壓差控制數(shù)字平板探測器端機器人向著溫度最高點運動，來實現(xiàn)數(shù)字平板探測器端機器人與射線源端機器人的同步跟蹤行走。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于Mecanum輪的全方向移動數(shù)字平板射線檢測機器人，包括射線源端機器人、數(shù)字平板探測器端機器人，射線源端機器人與數(shù)字平板探測器端機器人均采用全方位Mecanum輪結(jié)構(gòu)，射線源端機器人包括車架一、Mecanum輪一、伺服電機一、前循跡傳感器一、后循跡傳感器一、X射線源、永磁磁鐵一和運動控制盒一，平板探測器端機器人包括車架二、Mecanum輪二、伺服電機二、前循跡傳感器二、后循跡傳感器二、數(shù)字平板、永磁磁鐵二和運動控制盒二；該檢測機器人可進行全方向移動，即除了能實現(xiàn)進退、橫移、原地轉(zhuǎn)彎外，還能實現(xiàn)圍繞任意一點進行旋轉(zhuǎn)運動，尤其在電站鍋爐、球罐、立式儲罐等大型在役承壓特種設備中，可以大大提高機器人對設備曲表面上焊縫檢測的靈活性。
【IPC分類】F16F15/04, B60G11/02, G01N23/04
【公開號】CN105301022
【申請?zhí)枴緾N201510764198
【發(fā)明人】梁國安, 涂春磊, 鄭凱, 王興松
【申請人】江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院, 東南大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月11日