(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210443550.5 (22)申请日 2022.04.26 (71)申请人 鞍钢集团矿业有限公司 地址 114001 辽宁省鞍山市铁东区二 一九 路39号 (72)发明人 吴东　杨建华　张宝金　许钟奇　 李云涛　刘伟新　迟强　张振江　 (74)专利代理 机构 鞍山贝尔专利代理有限公司 21223 专利代理师 颜伟 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 5/02(2006.01) (54)发明名称 越障式提升机钢丝绳检测机器人及越障方 法 (57)摘要 本发明属于矿井提升装备钢丝绳无损检测 技术领域， 尤其是涉及一种越障式提升机钢丝绳 检测机器人及越障方法， 其中越障式提升机钢丝 绳检测机器人， 其特征在于包括上部机架， 下部 机架， 贯穿在上部机架和下部机架中部的钢丝 绳， 设置在上部机架上的钢丝绳磁化仪， 设置在 下部机架上的钢丝绳探伤仪， 分别设置在部机架 和下部机架上的视觉模块、 越障装置、 电磁锁装 置、 机架、 连接栓和调节张紧装置。 本发 明可使探 伤攀爬机器人跨越罐道梁、 钢梁等障碍物， 有效 解决存在障碍物的绳段难以检测的难题， 有利于 人全面、 系统地检测整根钢丝绳； 利用上部机架 和下部机架交替夹持钢丝绳， 采用回转机构进行 位姿矫正， 通过轮毂电机驱动机体实现了高效可 靠越障。 权利要求书2页 说明书9页 附图10页 CN 114770503 A 2022.07.22 CN 114770503 A 1.一种越障式提升机钢丝绳检测机器人， 其特征在于包括上部机架， 与此上部机架通 过连接杆连接的下部机架， 贯穿在所述上部机架和下部机架中部的钢丝绳， 设置在所述上 部机架上 的钢丝绳磁化仪， 设置在所述下部机架上 的钢丝绳探伤仪， 分别设置在所述上部 机架和下部 机架上的视 觉模块、 越障装置、 电磁锁装置、 连接 栓和调节张紧装置， 所述的上部机架和下部机架通过电磁锁装置实现打开和闭合， 所述的上部机架的左半 部和右半部 分别与所述的刚丝绳 磁化仪套筒的左半部分和右半部分通过连接栓固定连接， 所述的下部机架的左 半部和右半部分别与所述的刚丝绳探伤仪套筒的左 半部分和右半部 分通过连接栓固定连接， 所述的越障装置包括通过螺栓固定在所述上部机架和下部机架端盖上的旋转电机， 与 此旋转电机输出轴相连接的旋转齿轮， 内齿轮与此旋转齿轮相啮合的中空旋转平台， 固定 在所述上部机架和下部机架端盖上的中空旋转平台轨道， 设置在所述中空旋转平台上的移 动电机和移动平台轨道， 通过轴承座与所述移动电机相连接的滚珠丝杠装置， 与此滚珠丝 杠装置相连接的移动平台， 所述的中空旋转平台沿所述的中空旋转平台轨道转动， 所述的移动平台沿所述的移动平台轨道 滑动， 所述的调节张紧装置包括调节张紧电机， 与此调节张紧电机相连接的调节张紧齿轮， 与所述的上部机架和下部机架固定连接的调节装置活塞腔， 设置在此调节装置活塞腔内且 与调节装置活塞腔滑动连接的调节装置， 与此调节装置固定连接的齿条和张紧装置活塞 腔， 一端设置在此张紧装置活塞腔 内且与张紧装置活塞腔滑动连接的张紧装置， 设置在所 述张紧装置活塞腔和张紧装置之间的张紧弹簧， 设置在所述张紧装置另一端的滚轮轴和滚 轮装置， 所述的调节张紧齿轮与所述的齿条相啮合。 2.根据权利要求1所述的越障式提升机钢丝绳检测机器人， 其特征在于所述的连接杆 为六根。 3.根据权利要求1所述的越障式提升机钢丝绳检测机器人， 其特征在于所述的上部机 架和下部 机架设有张紧电机搭 载平台、 电池搭 载平台和无线通讯搭 载平台。 4.根据权利要求1所述的越障式提升机钢丝绳检测机器人， 其特征在于所述的滚轮轴 与轮毂电机相连接 。 5.一种基于越障式提升 机钢丝绳检测机器人的越障方法， 其特 征在于， 具体步骤 包括： （1） 无障碍物巡检： 当机器人行进方向上没有障碍物时， 通过调节张紧装置9中的调节 装置905和张紧装置904， 实现对不同直径钢丝绳7的抱紧， 通过轮毂电机909提供动力， 实现 机器人在钢丝绳7上的稳定爬行， 通过钢丝绳 磁化仪5实现对钢丝绳7的磁化， 通过钢丝绳探 伤仪10实现对钢丝绳7的损伤检测； （2） 障碍物识别： 当视觉模块检测到爬行前方存在障碍物时， 制停轮毂电机， 视觉检测 障碍物最窄跨越距离和最宽跨越距离， 通过与预设最大跨越距离比较， 若预设最大跨越距 离小于最窄跨越距离， 判定为无法越障， 轮毂电机回转， 沿原路径返回； 若预设最大跨越距 离在最窄跨越距离和最宽跨越距离之间， 判定为调节越障， 先进 行位姿矫正， 调整到合适的 跨越路径， 再进行障碍物越障； 若预设最大跨越距离大于最宽跨越距离， 则进行障碍物越 障；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114770503 A 2（3） 位姿矫正： 当判定为调 节越障时， 先进行位姿矫正， 下部机架的调 节张紧电机启动， 使调节张紧装置的滚轮装置前伸， 增大滚轮装置与钢丝绳的预紧， 上部机架的电磁锁装置 打开， 启动下部机架的移动电机， 使 下部机架的移动平台沿移动平台轨道向外移动， 通过连 接杆带动上部机架的左半部和右半部 向外移动； 启动下部机架的旋转电机， 使下部机架的 移动平台旋转到合适的跨越角度； 启动下部机架的移动电机， 使下部机架的移动平台沿移 动平台轨道向内移动， 通过连接杆带动上部机架的左半部和右半部 向内移动， 上部机架的 电磁锁装置闭合， 上部机架的调节张紧电机启动， 增大滚轮装置与钢丝绳的预紧， 将上部机 架的开合线调节到合适跨越角度； 下部机架的旋转电机启动， 使下部机架的移动平台旋转 到初始状态； 启动下部机架的调节张紧电机， 减小滚轮装置与钢丝绳的预紧， 打开下部机架 的电磁锁装置， 启动上部机架的移动电机， 使上部机架的移动平台沿移动平台轨道向外移 动， 通过连接杆带动下部机架的左半部和右半部向外移动； 启动上部机架的旋转电机， 使 上 部机架的移动平台旋转到合适的跨越角度； 启动上部机架的移动电机， 使上部机架的移动 平台沿移动平台轨道向内移动， 下部机架的电磁锁装置闭合， 启动下部机架的调节张紧电 机， 增大滚轮装置与钢丝绳的预紧， 实现了下部机架的开合线调节到合适跨越角度， 完成上 部机架和下部 机架的位姿矫 正； （4） 障碍物越障： 当机器人完成位姿矫正， 或者预设最大跨越距离大于最宽跨越距离 时， 开始进行障碍物越障； 启动上部机架的调节张紧电机， 减小滚轮装置与钢丝绳的预紧， 打开上部机架的电磁锁装置， 启动下部机架的移动电机， 使下部机架的移动平台沿移动平 台轨道向外移动， 通过六根连接杆带动上部机架的左半部和右半部 向外移动； 启动下部机 架的轮毂电机， 启动下部机架攀爬钢丝绳， 使上部机架跨越障碍物； 当上部机架 跨越障碍物 后， 制停下部机架轮毂电机， 启动下部机架的移动电机， 使 下部机架的移动平台沿移动平台 轨道向内移动， 上部机架的电磁锁装置闭合， 启动上部机架的调节张紧电机正转， 增大滚轮 装置与钢丝绳的预紧； 启动下部机架的调节张紧电机， 减小滚轮装置与钢丝绳的预紧， 打开 下部机架的电磁锁装置， 启动上部机架的移动电机， 使上部机架的移动平台沿移动平台轨 道向外移动， 通过六根连接杆带动下部机架的左半部和右半部 向外移动， 启动上部机架的 轮毂电机， 使下部机架跨越障碍物； 当下部机架跨越障碍物后， 制停上部机架的轮毂电机， 启动上部机架的移动电机， 使上部机架的移动平台沿移动平台轨道向内移动， 通过六根连 接杆带动下部机架的左半部和右半部 向内移动， 闭合下部机架的电磁锁装置， 启动下部机 架的调节张紧电机， 增大滚轮装置与钢丝绳的预紧， 障碍物越障结束， 探伤攀爬机器人继续 正常爬行。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114770503 A 3