冗余双驱动拉索检测机器人的爬行力学分析及应用测试

传统桥梁拉(吊)索表观人工检测方式存在检测效率低下、检测精度不高等问题,同时还会受到安全风险的困扰。现有的轮式拉索检测机器人承载与越障能力及结构轻量化与拆装简易化仍是限制其当前应用能力提升和现场作业效率的关键因素。提出一种轮式拉索检测机器人的设计,该机器人配备4个U形轮和双电机组成的增强驱动系统,满足复杂工况的拉(吊)索表观病害检测。此外,建立了机器人越障静力学模型,进行U形轮在越障过程中的受力试验,并通过室内和室外试验验证机器人在不同条件下的爬行能力。通过试验,验证了所提出的机器人具备6.8 kg的有效载荷能力以及通过高度为6.3 mm以下障碍物的越障能力。最后,机器人在3座桥梁的现场应用中表现良好,能够在倾斜、凹坑、凸起和风雨线等复杂拉(吊)索表面上正常运行,结果进一步证实了所提出的增强驱动系统设计方案的有效性。