作品名稱：一種高速公路橋梁缺陷檢測(cè)車
學(xué)校名稱：廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院
參賽隊(duì)伍：一個(gè)麻瓜
參賽學(xué)生：侯泓宇 洪嘉陽(yáng) 程浩
指導(dǎo)老師：涂德華
設(shè)計(jì)背景：
通過搜集相關(guān)橋梁檢測(cè)車的資料發(fā)現(xiàn)，目前對(duì)橋梁的檢測(cè)方式主要是通過橋梁檢測(cè)車搭載人工進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)的過程中會(huì)受到橋面上的時(shí)間限制，容易導(dǎo)致車輛擁堵，而在橋面下作業(yè)又受到地形環(huán)境等因素的影響。根據(jù)實(shí)際檢測(cè)的工作需求，提出滿足橋梁作業(yè)的功能和要求的設(shè)計(jì)方案，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出一種能與 AGV 小車結(jié)合的橋梁檢測(cè)車臂架結(jié)構(gòu)，為橋梁檢測(cè)作業(yè)提供一種新的設(shè)備。對(duì)于橋梁的檢測(cè)作業(yè)需求比較多，主要包括預(yù)防與處理潛在危險(xiǎn)。橋梁的主要危害有：1.橋梁基礎(chǔ)病害；2.橋梁墩臺(tái)病害；3.橋梁上部病害；4.橋面病害等。但是對(duì)于橋梁上部和橋面病害的檢測(cè)，不屬于本課題橋梁檢測(cè)作業(yè)內(nèi)容，本產(chǎn)品將重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)橋梁底下，橋梁梁體、支座和橋墩等檢測(cè)作業(yè)。該橋梁檢測(cè)車主要的功能有：1.對(duì)橋梁的定期檢查；2.無(wú)須人工配合可自行檢測(cè)；3.不會(huì)占用交通道路造成堵塞4.檢測(cè)效率高；5.機(jī)動(dòng)性能好；6.攝像頭智能識(shí)別圖像；7.云臺(tái)攝像頭可以 360°旋轉(zhuǎn)；8.檢測(cè)范圍廣。
結(jié)構(gòu)說(shuō)明：
該項(xiàng)目共由300多個(gè)零件組成，機(jī)械設(shè)計(jì)部分我們采用絎架式的可折疊裝置，通過設(shè)置兩個(gè)電動(dòng)伸縮桿完成兩個(gè)折疊臂的折疊動(dòng)作，通過兩個(gè)舵機(jī)完成機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，通過一個(gè)滾珠絲桿和一個(gè)電動(dòng)伸縮桿完成兩個(gè)部分的伸縮動(dòng)作。當(dāng)機(jī)械臂開始工作時(shí)，各部分分步驅(qū)動(dòng)，使得機(jī)械臂全部展開，到達(dá)指定位置，攝像頭開始工作。機(jī)器人的底盤由兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及四個(gè)輪子組成，可以通過兩個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)后退轉(zhuǎn)彎等運(yùn)動(dòng)軌跡。單片機(jī)控制方面選擇使用STM32單片機(jī)，控制舵機(jī)的方法選擇使用PWM庫(kù)函數(shù)調(diào)節(jié)，通過控制信號(hào)占空比控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。圖像傳輸部分，使用wifi圖傳系統(tǒng)，可使用舵機(jī)控制攝像頭的角度，獲取不同的圖像。當(dāng)工作結(jié)束之后，機(jī)械臂將折疊收回。
使用說(shuō)明：
本產(chǎn)品基于AGV小車的橋梁檢測(cè)車臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為了能夠讓橋梁檢測(cè)車自行檢測(cè)的方案，通過設(shè)計(jì)適應(yīng)AGV小車的橋梁檢測(cè)車臂架結(jié)構(gòu)來(lái)改變傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)車，利用AGV小車能夠自動(dòng)識(shí)別路段，在設(shè)定的范圍內(nèi)沿橋面行駛的方式與對(duì)應(yīng)的機(jī)械臂架結(jié)構(gòu)相結(jié)合進(jìn)而對(duì)橋梁底部進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)與目前提倡的人工智能融合，讓橋梁檢測(cè)車變得更加智能，舍棄了以往搭載人工作業(yè)的橋梁檢測(cè)平臺(tái)，無(wú)須人工配合就能進(jìn)行檢測(cè)。
使用該機(jī)器人作為橋梁缺陷的檢測(cè)的工具，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的精準(zhǔn)定位以及對(duì)裂縫信息的獲取，極大程度的避免了橋梁結(jié)構(gòu)因?yàn)榱芽p的存在而有安全隱患的可能，對(duì)后期維護(hù)提供了有力的支持，并且該機(jī)器人智能化程度高，可以減少人工干預(yù)，節(jié)約人力資源。
