斜拉索橋作為特大型橋梁已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用. 斜拉索橋是其主要受力構(gòu)件。大橋養(yǎng)護(hù)單位必須清楚在實際工作環(huán)境下的拉索工作狀況。為確保大橋的安全，必須及時更換存在安全隱患的拉索，同時也應(yīng)該避免過早的更換拉索，造成人力、物力、財力上的大量浪費。 開發(fā)攜帶纜索檢測設(shè)備的特種機(jī)器人，進(jìn)行纜索在役檢測.代替人完成危險的高空檢測工作十分必要。目前國內(nèi)外類似機(jī)器人的研究主要集中在抽油(氣)管、路燈桿、架空高壓線路檢洲維護(hù)等方面、對專用于斜斜拉索橋拉索位測的特種機(jī)器人研究還比較少。主要有上海交通大學(xué)研制的拖纜單電機(jī)驅(qū)動滾輪式和氣動伸縮式纜索噴涂維護(hù)的機(jī)器人、.華南理工大學(xué)開發(fā)的拖纜單電機(jī)驅(qū)動齒輪傳動滾輪式斜拉索橋梁檢測機(jī)器人、東南大學(xué)開發(fā)的單電機(jī)驅(qū)動錐齒輪加鏈傳動弧形滾輪式斜拉索橋檢測機(jī)器人、另外還有重慶大學(xué)提出了兩款爬纜機(jī)器人原型、采用了多電機(jī)驅(qū)動的方案。這些方案的主要差異集中在橋梁拉索檢測機(jī)器人主體機(jī)構(gòu)的重要差異、驅(qū)動電機(jī)個數(shù)、傳動形式、爬纜方式以及抱纜形式上，如何對抱纜力進(jìn)行調(diào)節(jié)尚沒有深入研究。綜合這些方案的優(yōu)缺點、并針對杭州灣跨海大橋的應(yīng)用需要.提出一種便于現(xiàn)場安裝的帶抱纜力調(diào)節(jié)能力的斜拉索橋檢測機(jī)器人結(jié)構(gòu)方案。http://www.xlsjqr.com/

1、斜拉索橋檢測機(jī)器人設(shè)計思想

對纜索的檢測主耍分為兩個層次的檢測，一個是通過視頻系統(tǒng)檢測纜索表面的PE保護(hù)層是否有老化鼓包、破裂等現(xiàn)象;另一個是通過特殊檢測方法檢測繩索內(nèi)部鋼絲是否存在斷絲情況。不論何種層次的檢測，都需要依附在一個能可靠實現(xiàn)高空爬纜的機(jī)器人主體機(jī)構(gòu)上進(jìn)行。因此機(jī)器人主體系統(tǒng)是從重要的設(shè)計核心。經(jīng)過深入的調(diào)研.得到了以下機(jī)器人主體系統(tǒng)主要的開發(fā)http://www.xlsjqr.com/

設(shè)計思想。主體系統(tǒng)要進(jìn)行爬纜運動.必須要抱掛在纜索上、機(jī)器人自身過重會導(dǎo)致機(jī)器人驅(qū)動電機(jī)的功率很大.使用一般的高能電池作為機(jī)器人電源不太可行.勢必需要拖纜，而拖纜對于高空檢測存在諸多安全和技術(shù)問題。因此橋梁拉索檢測機(jī)器人的首要設(shè)計要求是小型化、輕量化。設(shè)計目標(biāo)控制整機(jī)重量在15kg以下。利用滾輪抱緊纜索，依靠摩攘力滾動爬纜是目前大多數(shù)研究者的爬纜運動方案選擇。但是抱纜力過大.在檢測的過程中會造成PE護(hù)套的檢測傷害.抱組力過小，又會導(dǎo)致機(jī)器人打滑甚至下墜。另外還考慮到杭州灣大橋纜索上面纏繞的減震絲和PE護(hù)套可能存在的鼓包等障礙.有可能會導(dǎo)致機(jī)器人的抱組力突然過大而產(chǎn)生抱纜卡死現(xiàn)象，該機(jī)器人的第二個設(shè)計目標(biāo)是既要能實現(xiàn)可靠抱纜爬升不能打滑，又要能調(diào)節(jié)抱纜力，防止抱組卡死。http://www.xlsjqr.com/

杭州清海城所處的環(huán)境風(fēng)力常年有6級左右，約10.8 m/。的風(fēng)速一定會對橋梁檢測機(jī)器人選成很大的影晌.使其爬纜運動呈現(xiàn)擺動式爬升狀態(tài)。如何減小風(fēng)力對橋梁拉索檢測機(jī)器人的擺動影響.獲得比較好的爬纜位里狀態(tài)，也是纜索橋梁拉索檢測機(jī)器人的重要設(shè)計內(nèi)容。杭州灣跨海大橋主橋上面共有192根直徑在100 mm-140的斜拉索.為有效抑制風(fēng)、雨激振效應(yīng).拉索表面采用凹坑或螺旋纏繞鋼絲處理，因此斜拉索橋機(jī)器人必須具有一定的越障能力和適應(yīng)一定范圍纜索直徑變化的能力。http://www.xlsjqr.com/

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