CN112432999A - 一种超声检查机器人扫查定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声检查机器人扫查定位方法，包括以下步骤：（1）将检测对象的外周面或内周面划分为若干行和列的方格，（2）将超声检查机器人放置在第一分区[X0,Y0]位置；（3）栅格扫查方式；扫查轴Y，移动范围为[Y0,Y1]；步进轴X，移动范围为[X0,X1]，步进值△X；（4）切换分别输出第二编码器和第三编码器的位移信息，（5）完成第一分区检查后，将探头组件运动至当前分区的起始位置[X0,Y0]；（6）切换至第一编码器，将机器人移动至下一分区使探头组件坐标为[X0,Y1]，同理算出X轴的位置变化进行叠加。本发明通过驱动模块、扫查模块与编码器切换的配合使用，保证了超声数据的连续性和完整性，保证了沿筒体轴向和周向的机械扫查精度。
Description
技术领域
本发明属于核电检测设备领域，特别涉及一种超声检查机器人扫查定位方法。
背景技术
核电站中典型压力容器如反应堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器等均为反应堆冷却剂压力边界的重要部位，其长期在高温、高压、强腐蚀、强辐射的恶劣环境下运行。该类压力容器采用直筒节锻件焊接而成，在加工制造过程中容易出现夹杂、折叠和裂纹等缺陷，若无法及时发现并消除缺陷，将直接影响到核电机组的安全运行。因此，在核电直筒节锻件制造阶段，就必须采取恰当的无损检测方法对其监测，以保障压力容器边界的完整性和核电站的安全稳定运行。
目前，核电直筒节锻件的体积检查方法主要为手动超声波检测方法。该方法对人员技能和责任心要求较高、人因失误难以控制，而且劳动强度大、检验效率较低。相较而言，自动化超声检测方法的可靠性高、数据可追溯，被越来越广泛地应用到石油、化工和电力等行业的无损检测中。若通过自动超声检查机器人进行合理的路径规划和探头定位，可实现对核电直筒节锻件的高效快速检测。
发明内容
本发明的目的是提供一种超声检查机器人扫查定位方法，通过不同的编码器信息的切换处理，将正确的探头位置编码器信息传输给超声波探伤仪，以实现对检测对象的分区连续扫查和超声波探头的高精度定位。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种超声检查机器人扫查定位方法，超声检查机器人的检测对象为筒状，其内表面或外表面展开形成XY坐标系，平行于检测对象的轴向方向为Y轴方向，沿检测对象的内周面或外周面的方向为X轴方向，其特征在于，所述超声检查机器人包括：
底盘，其包括第一编码器，所述底盘用于驱动所述检查机器人整体在所述检测对象表面运动，其具有以下三个状态：转换状态、第一工作状态以及第二工作状态，所述底盘处于第一工作状态时，底盘沿Y轴方向移动，所述底盘处于第二工作状态时，底盘沿X轴方向移动；
探头机构，其包括探头架、探头组件以及用于反馈探头组件在X轴方向上的位移的第二编码器以及在Y轴方向上的位移的第三编码器；
扫查模块，用于沿X轴方向和Y轴方向调节探头组件在所述检测对象表面的位置；
扫查模块和探头机构具有X轴方向扫查阶段、Y轴方向扫查阶段和位移阶段，
Y轴方向扫查阶段时，底盘固定，扫查模块驱动探头组件在Y轴方向动作，此时有且只有第三编码器记录位移从而反映探头组件在Y轴方向的位移情况，
Y轴方向扫查阶段时，底盘固定，扫查模块驱动探头组件在X轴方向动作，此时有且只有第二编码器记录位移从而反映探头组件在X轴方向的位移情况，
处于位移阶段时，探头机构离开检测对象，底盘根据需要在第一工作状态和第二工作状态之间切换并移动；此时有且只有第一编码器记录位移从而反映底盘在X轴和Y轴方向的位移情况，
所述定位方法包括以下步骤：
（1）将检测对象的外周面或内周面划分为若干行和列的方格，以最左下方的方格为第一分区，向上顺次标号至最上方分区，则最上方分区为第N分区，位于第N分区右侧且与其相邻的分区为第N+1分区，从第N+1分区开始再向下顺次标号至最下方的分区，则最下方分区为第2N分区，依次类推进行标号，
（2）将超声检查机器人放置在第一分区，并保证探头组件对准该分区的起始位置[X0,Y0]；
（3）设置探头组件的运动方式：栅格扫查方式；扫查轴Y，移动范围为[Y0,Y1]；步进轴X，移动范围为[X0,X1]，步进值△X；
（4）通过编码器切换分别输出第二编码器和第三编码器的位移信息，执行当前分区的自动超声检查；
（5）完成第一分区检查后，将探头组件运动至第一分区的起始位置[X0,Y0]；
（6）通过编码器切换将Y轴的位置信息切换为第一编码器，利用底盘将机器人移动至下一分区并保证探头组件坐标为[X0,Y1]；
（7）重复步骤（3）~（6），直至第N个分区检查完成；
（8）通过编码器切换将X轴的位置信息切换为第一编码器，利用底盘将机器人水平移动至第N+1分区，并保证探头组件坐标为[X1,Yn-1]；
（9）重复步骤（2）~（8），直至所有分区检查完成。
优化的，所述底盘包括底架、安装于所述底架上的电模块、安装于所述底架上的驱动模块，所述驱动模块包括能吸附在检测对象表面且能在检测对象表面滚动的驱动轮、安装于所述底架上的换向架以及安装在驱动轮上的第一编码器，所述驱动轮安装于所述换向架上且随其动作，所述驱动模块至少具有以下三个状态：转换状态、第一工作状态以及第二工作状态，所述第一工作状态以及所述第二工作状态时分别处于第一工作位置和第二工作位置，所述驱动模块处于第一工作状态时，所述驱动轮的滚动实现底盘沿Y轴方向移动，所述驱动模块处于第二工作状态时，所述驱动轮的滚动实现底盘沿X轴方向移动，所述驱动模块处于转换状态时，所述驱动轮的滚动实现所述换向架在第一工作位置和第二工作位置的切换。
优化的，所述底架包括由长边和短边组成的矩形框架、设于所述矩形框架内的换向导轨，所述换向导轨呈弧形，所述换向架的一端转动连接于所述矩形框架上，另一端设于所述换向导轨上且可沿所述换向导轨滑动。
优化的，所述驱动模块还包括固定安装于所述换向架上且与所述驱动轮相传动连接的驱动电机。
优化的，所述驱动模块还包括当换向架处于所述第一工作位置和第二工作位置时，使换向架与所述底盘相对位置固定的锁定组件，所述锁定组件包括可伸缩的设于所述换向架上的锁销、固定设于所述底盘上且分别与所述第一工作位置和第二工作位置对应的第一锁定块和第二锁定块，所述第一锁定块和所述第二锁定块上均设有锁定孔，当所述换向架处于第一工作位置时，所述锁销伸出并插设于所述第一锁定块的锁定孔内，当所述换向架处于第二工作位置时，所述锁销伸出并插设于所述第二锁定块的锁定孔内，当需要切换至转换状态时，所述锁销从所述的第一锁定块或者第二锁定块的锁定孔内退出，所述驱动轮转动带动所述换向架摆动，从而使驱动模块在第一工作状态和第二工作状态之间的切换。
优化的，所述扫查模块包括安装于所述底盘上端面上且驱动方向相垂直的Y轴丝杆组件和X轴丝杆组件，所述Y轴丝杆组件和X轴丝杆组件的驱动方向分别与所述底盘的上端面相平行，所述X轴丝杆组件安装于所述Y轴丝杆组件上。
优化的，所述Y轴丝杆组件包括两个相平行地固定于所述底盘上的短安装杆、固定于两个所述短安装杆之间且相平行设置的Y轴长导向杆、转动连接于两个所述短安装杆之间且与所述Y轴长导向杆相平行设置Y轴丝杆、安装于所述短安装杆上且与所述Y轴丝杆相传动连接的Y轴电机、与所述Y轴丝杆相螺纹连接的Y轴驱动螺母，套接于所述Y轴长导向杆上且与所述Y轴驱动螺母向固定连接的Y轴滑块，所述X轴丝杆组件包括固定于所述Y轴滑块两端部且沿X轴排布的X轴安装块、设于所述X轴安装块之间且位于所述Y轴滑块上的X轴导轨、两端分别转动连接于所述X轴安装块上的X轴丝杆、固定于其中一个所述X轴安装块上且与所述X轴丝杆相传动连接的X轴电机、滑动连接于所述X轴导轨上且与所述X轴丝杆相螺纹连接的X轴驱动螺母，所述探头架固定于所述X轴驱动螺母上。
优化的，所述探头架包括安装于所述扫查模块上的横移架、上端部与所述横移架相垂直设置且向下延伸的垂向安装杆、呈L型的第一连杆、可调节长短的第二连杆、与所述第一连杆相固定连接的横向安装板，所述探头组件安装于所述横向安装板上，所述第一连杆的一端部与所述垂向安装杆相转动连接，所述第一连杆的另一端部与所述第二连杆的一端部相转动连接，所述第二连杆的另一端部与所述垂向安装杆相转动连接，通过调节所述第二连杆的长度从而调节横向安装板与检测对象的倾斜角度，进而调整探头组件与所述检测对象的倾斜角度。
优化的，所述编码器组件包括编码器、用于使所述编码器朝向检测对象伸出或将所述编码器背向所述检测对象收回的编码驱动件以及用于使所述编码驱动件始终具有朝向所述检测对象运动的趋势的编码复位件，编码复位件连接于所述横向安装板与所述编码驱动件之间。
优化的，所述的探头组件包括探头、用于使所述探头始终具有朝向所述检测对象运动的趋势的探头复位件。
本发明的有益效果在于：本发明通过驱动模块、扫查模块与编码器切换的配合使用，保证了超声数据的连续性和完整性；驱动模块可90°旋转，实现了扫查机器人在筒体表面的轴向和周向运动，提高了检查效率；路径规划合理，模块化设计，保证了沿筒体轴向和周向的机械扫查精度；通过搭载TOFD探头和相控阵探头，还可实现各类筒体的TOFD检查和相控阵检查。
附图说明
图1 编码器切换工作模式示意图；
图2核电直筒节锻件分区扫查示意图；
图3是本发明的超声检查机器人沿Y轴方向运动即第一工作状态时的结构示意图；
图4是本发明超声检查机器人处于转换状态时的结构示意图；
图5是本发明的超声检查机器人沿X轴方向运动即第二工作状态时的结构示意图；
图6是本发明的超声检查机器人的锁定组件的安装结构示意图；
图7是本发明的超声检查机器人的Y轴丝杆组件的结构示意图；
图8是本发明的超声检查机器人的视频摄像头的安装位置示意图；
图9是本发明的超声检查机器人的编码器组件的结构示意图；
图10是本发明的超声检查机器人的探头组件的结构示意图。
具体实施方式
如图3-10所示，超声检查机器人包括：探头机构1，其包括探头架11、探头组件12以及用于反馈探头组件在X轴方向上的位移的第二编码器以及在Y轴方向上的位移的第三编码器，通过探头架11的角度可变化，探头组件12随待测物表面的变化做自适应调整；扫查模块2，用于调节探头组件12在待测物表面的位置；底盘3，其用于驱动检查机器人整体在待测物表面运动。
具体而言，底盘3包括底架31、安装于底架31上的电磁吸附模块32、安装于底架31上的驱动模块33以及安装于底架上的激光测距仪34，驱动模块33包括能吸附在待测物表面且能在待测物表面滚动的驱动轮331、安装于底架31上的换向架332、固定安装于换向架332上且与驱动轮331相传动连接的驱动电机333、锁定组件334、安装于换向架332上的第一编码器。
驱动轮331为永磁轮，其安装于换向架332上且随其动作，驱动模块33至少具有以下三个状态：转换状态、第一工作状态以及第二工作状态，第一工作状态以及第二工作状态时分别处于第一工作位置和第二工作位置，驱动模块33处于第一工作状态时，驱动轮331的滚动实现底盘3沿第一方向移动，驱动模块33处于第二工作状态时，驱动轮331的滚动实现底盘3沿第二方向移动，第一方向和第二方向相交，在本实施中，第一方向和第二方向相垂直，驱动模块33处于转换状态时，驱动轮331的滚动实现换向架332在第一工作位置和第二工作位置的切换。
底架31包括由长边311和短边312组成的矩形框架313、设于矩形框架313内的换向导轨314，换向导轨314呈弧形，换向架332的一端转动连接于矩形框架313上，另一端设于换向导轨314上且可沿换向导轨314滑动。电磁吸附模块32安装于长边311上且位于矩形框架313的中部，驱动模块33和换向导轨314各有两个，一个驱动模块33和一个换向导轨314搭配形成一组，两组驱动模块33和换向导轨314分别位于电磁吸附模块32的两侧。第一工作状态和第二工作状态下，两个驱动模块33的驱动轮331的转轴相平行。
当换向架332处于第一工作位置和第二工作位置时，锁定组件334使换向架332与底盘3相对位置固定，锁定组件334包括可伸缩的设于换向架332上的锁销3341、驱动锁销3341伸缩的锁定气缸3344固定设于底盘3上且分别与第一工作位置和第二工作位置对应的第一锁定块3342和第二锁定块3343，本实施例中第一锁定块3342和第二锁定块3343分别安装在换向导轨314上，第一锁定块3342和第二锁定块3343上均设有锁定孔，当换向架332处于第一工作位置时，锁销3341伸出并插设于第一锁定块3342的锁定孔内，当换向架332处于第二工作位置时，锁销3341伸出并插设于第二锁定块3343的锁定孔内，当需要切换至转换状态时，锁销3341从的第一锁定块3342或者第二锁定块3343的锁定孔内退出，驱动轮331转动带动换向架332摆动，从而使驱动模块33在第一工作状态和第二工作状态之间的切换。
扫查模块2包括安装于底盘3上端面上且驱动方向相垂直的Y轴丝杆组件21和X轴丝杆组件22，Y轴丝杆组件21和X轴丝杆组件22的驱动方向分别与底盘3的上端面相平行，X轴丝杆组件22安装于Y轴丝杆组件21上。Y轴丝杆组件21包括两个相平行地固定于底盘3上的短安装杆211、固定于两个短安装杆211之间且相平行设置的Y轴长导向杆212、转动连接于两个短安装杆211之间且与Y轴长导向杆212相平行设置Y轴丝杆213、安装于短安装杆211上且与Y轴丝杆213相传动连接的Y轴电机214、与Y轴丝杆213相螺纹连接的Y轴驱动螺母215，套接于Y轴长导向杆212上且与Y轴驱动螺母215向固定连接的Y轴滑块216，X轴丝杆组件22包括固定于Y轴滑块216两端部且沿X轴排布的X轴安装块221、设于X轴安装块221之间且位于Y轴滑块216上的X轴导轨222、两端分别转动连接于X轴安装块221上的X轴丝杆223、固定于其中一个X轴安装块221上且与X轴丝杆223相传动连接的X轴电机224、滑动连接于X轴导轨222上且与X轴丝杆223相螺纹连接的X轴驱动螺母225，探头架11固定于X轴驱动螺母225上，扫查模块，用于沿X轴方向和Y轴方向调节探头组件在所述检测对象表面的位置。
探头架11包括安装于扫查模块2的X轴驱动螺母225上的横移架111、安装于横移架111两端部的视频摄像头112、上端部与横移架111相垂直设置且向下延伸的垂向安装杆113、呈L型的第一连杆114、可调节长短的第二连杆115、与第一连杆114相固定连接的横向安装板116以及编码器组件4，探头组件12安装于横向安装板116上，第一连杆114的一端部与垂向安装杆113相转动连接，第一连杆114的另一端部与第二连杆115的一端部相转动连接，第二连杆115的另一端部与垂向安装杆113相转动连接，通过调节第二连杆115的长度从而调节横向安装板116与待测物的倾斜角度，进而调整探头组件12与待测物的倾斜角度，第二连杆115包括两端部周面设有反向螺纹的中段1151以及分别螺纹连接于中段1151两端的侧段1152，通过旋转中段1151，调节第二连杆115的整体长度。
探头组件12包括探头121、用于使探头121始终具有朝向待测物运动的趋势的探头复位件122。探头包括TOFD探头和相控阵探头，探头复位件122包括与探头架11相固定连接的探头安装板123、固定于探头安装板123上且开设有贯通的探头安装槽的探头导向块124、穿设于探头安装槽内且在探头安装槽内滑动的探头导向板125、转动地设置于探头导向板上端部上的探头复位转轴128、固定于探头导向板其中一端部上的探头卷簧127、固定于探头导向板125上的探头固定板126，探头121探头安装定于能够万向转动地探头固定板126上，探头卷簧127的内侧端部部固定设于探头复位转轴128上，且其外侧端部与探头导向块相固定连接，当探头抵在待测物上时，探头导向板克服探头卷簧的弹力并受压缩朝向其安装有探头复位转轴的一侧移动，此时探头卷簧伸展并使探头始终具有朝向待测物运动的趋势。
编码器组件4安装在探头架11的横向安装板116上，其用于反馈探头组件12的探头121的位置变化，编码器组件4包括编码器41、用于使编码器41朝向待测物伸出或将编码器41背向待测物收回的编码驱动件42以及用于使编码驱动件始终具有朝向待测物运动的趋势的编码复位件43，编码驱动件42为气缸或液压缸，编码复位件43连接于横向安装板116与编码驱动件42之间。编码复位件43包括与探头架11的横向安装板116相固定连接的编码安装板431、固定于编码安装板431上且开设有贯通的编码安装槽的编码导向块436、穿设于编码安装槽内且在编码安装槽内滑动的编码导向板432、转动地设置于编码导向板432上端部上的编码复位转轴433、安装于编码导向板432其中一端部上的编码卷簧434、固定于编码器导向板上的编码固定板435，编码器驱动件42固定于编码固定板435上，编码卷簧434的内侧端部固定设于编码复位转轴433上，且其外侧端部与编码导向块432相固定连接，当编码器抵在待测物上时，编码导向板432克服编码卷簧434的弹力并受压缩朝向其安装有编码复位转轴433的一侧移动，此时编码卷簧434伸展并使编码器始终具有朝向待测物运动的趋势，编码器组件4有两个，两个编码器的转轴向垂直，分别用于检测探头组件12在Y方向和X方向上的位置变化，即探头121Y方向运动时Y编码器组件的驱动件伸出，使编码器41与待测物表面贴紧，记录Y轴位置，而探头X方向运动时X编码器组件的驱动件伸出，记录X轴位置，在机器人所有动作过程，两个编码器有且只有1个的驱动件伸出，使编码器与待测物表面贴紧，记录探头组件相应方向的位置变化。
第一编码器安装在换向架上，第二编码器用于反馈探头组件在X轴方向上的位移、第三编码器用于反馈探头组件在Y轴方向上的位移
扫查模块和探头机构具有X轴方向扫查阶段、Y轴方向扫查阶段和位移阶段，
Y轴方向扫查阶段时，底盘固定，扫查模块驱动探头组件在Y轴方向动作，此时有且只有第三编码器记录位移从而反映探头组件在Y轴方向的位移情况，
X轴方向扫查阶段时，底盘固定，扫查模块驱动探头组件在X轴方向动作，此时有且只有第二编码器记录位移从而反映探头组件在X轴方向的位移情况，
处于位移阶段时，探头机构离开检测对象，底盘根据需要在第一工作状态和第二工作状态之间切换并移动；此时有且只有第一编码器记录位移从而反映底盘在X轴和Y轴方向的位移情况，
如图1-2所示，基于上述扫查机器人的定位方法包括以下步骤：
（1）将检测对象的外周面或内周面划分为若干行和列的方格，以最左下方的方格为第一分区，向上顺次标号至最上方分区，则最上方分区为第N分区，位于第N分区右侧且与其相邻的分区为第N+1分区，从第N+1分区开始再向下顺次标号至最下方的分区，则最下方分区为第2N分区，依次类推进行标号，
（2）将超声检查机器人放置在第一分区，并保证探头组件对准该分区的起始位置[X0,Y0]；
（3）设置探头组件的运动方式：栅格扫查方式；扫查轴Y，移动范围为[Y0,Y1]；步进轴X，移动范围为[X0,X1]，步进值△X；
（4）通过编码器切换分别输出第二编码器和第三编码器的位移信息，执行当前分区的自动超声检查；
（5）完成第一分区检查后，将探头组件运动至当前分区的起始位置[X0,Y0] ，（若当前检测的是第N分区，则移动至第N分区的起始位置）；
（6）通过编码器切换将Y轴的位置信息切换为第一编码器，利用底盘将机器人移动至下一分区并保证探头组件坐标为[X0,Y1]；
（7）重复步骤（3）~（6），直至第N个分区检查完成；
（8）通过编码器切换将X轴的位置信息切换为第一编码器，利用底盘将机器人水平移动至第N+1分区，并保证探头组件坐标为[X1,Yn-1]；
（9）重复步骤（2）~（8），直至所有分区检查完成；
（10）通过磁轮模块、双轴扫查架模块和编码器切换协调配合实现对直筒节锻件的全覆盖超声波检查，在此过程中超声波探头位置信息（即编码器输出信息）X和Y汇总如下：
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰如驱动轮采用真空吸附轮，或者驱动轮为一个，在底盘下端面上配以万向轮与驱动轮配合实现换向驱动等变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超声检查机器人扫查定位方法，超声检查机器人的检测对象为筒状，其内表面或外表面展开形成XY坐标系，平行于检测对象的轴向方向为Y轴方向，沿检测对象的内周面或外周面的方向为X轴方向，其特征在于，所述超声检查机器人包括：
底盘，其包括第一编码器，所述底盘用于驱动所述检查机器人整体在所述检测对象表面运动，其具有以下三个状态：转换状态、第一工作状态以及第二工作状态，所述底盘处于第一工作状态时，底盘沿Y轴方向移动，所述底盘处于第二工作状态时，底盘沿X轴方向移动；
探头机构，其包括探头架、探头组件以及用于反馈探头组件在X轴方向上的位移的第二编码器以及在Y轴方向上的位移的第三编码器；
扫查模块，用于沿X轴方向和Y轴方向调节探头组件在所述检测对象表面的位置；
扫查模块和探头机构具有X轴方向扫查阶段、Y轴方向扫查阶段和位移阶段，
Y轴方向扫查阶段时，底盘固定，扫查模块驱动探头组件在Y轴方向动作，此时有且只有第三编码器记录位移从而反映探头组件在Y轴方向的位移情况，
X轴方向扫查阶段时，底盘固定，扫查模块驱动探头组件在X轴方向动作，此时有且只有第二编码器记录位移从而反映探头组件在X轴方向的位移情况，
处于位移阶段时，探头机构离开检测对象，底盘根据需要在第一工作状态和第二工作状态之间切换并移动；此时有且只有第一编码器记录位移从而反映底盘在X轴和Y轴方向的位移情况，
所述定位方法包括以下步骤：
（1）将检测对象的外周面或内周面划分为若干行和列的方格，以最左下方的方格为第一分区，向上顺次标号至最上方分区，则最上方分区为第N分区，位于第N分区右侧且与其相邻的分区为第N+1分区，从第N+1分区开始再向下顺次标号至最下方的分区，则最下方分区为第2N分区，依次类推进行标号，
（2）将超声检查机器人放置在第一分区，并保证探头组件对准该分区的起始位置[X0,Y0]；
（3）设置探头组件的运动方式：栅格扫查方式；扫查轴Y，移动范围为[Y0,Y1]；步进轴X，移动范围为[X0,X1]，步进值△X；
（4）通过编码器切换分别输出第二编码器和第三编码器的位移信息，执行当前分区的自动超声检查；
（5）完成第一分区检查后，将探头组件运动至当前分区的起始位置[X0,Y0]；
（6）通过编码器切换将Y轴的位置信息切换为第一编码器，利用底盘将机器人移动至下一分区并保证探头组件坐标为[X0,Y1]；
（7）重复步骤（3）~（6），直至第N个分区检查完成；
（8）通过编码器切换将X轴的位置信息切换为第一编码器，利用底盘将机器人水平移动至第N+1分区，并保证探头组件坐标为[X1,Yn-1]；
（9）重复步骤（2）~（8），直至所有分区检查完成。
2.根据权利要求1所述的超声检查机器人扫查定位方法，其特征在于：所述底盘包括底架、安装于所述底架上的电模块、安装于所述底架上的驱动模块，所述驱动模块包括能吸附在检测对象表面且能在检测对象表面滚动的驱动轮、安装于所述底架上的换向架以及安装在驱动轮上的第一编码器，所述驱动轮安装于所述换向架上且随其动作，所述驱动模块至少具有以下三个状态：转换状态、第一工作状态以及第二工作状态，所述第一工作状态以及所述第二工作状态时分别处于第一工作位置和第二工作位置，所述驱动模块处于第一工作状态时，所述驱动轮的滚动实现底盘沿Y轴方向移动，所述驱动模块处于第二工作状态时，所述驱动轮的滚动实现底盘沿X轴方向移动，所述驱动模块处于转换状态时，所述驱动轮的滚动实现所述换向架在第一工作位置和第二工作位置的切换。
3.根据权利要求2所述的超声检查机器人扫查定位方法，其特征在于：所述底架包括由长边和短边组成的矩形框架、设于所述矩形框架内的换向导轨，所述换向导轨呈弧形，所述换向架的一端转动连接于所述矩形框架上，另一端设于所述换向导轨上且可沿所述换向导轨滑动。
4.根据权利要求2所述的超声检查机器人扫查定位方法，其特征在于：所述驱动模块还包括固定安装于所述换向架上且与所述驱动轮相传动连接的驱动电机。
5.根据权利要求1所述的超声检查机器人扫查定位方法，其特征在于：所述驱动模块还包括当换向架处于所述第一工作位置和第二工作位置时，使换向架与所述底盘相对位置固定的锁定组件，所述锁定组件包括可伸缩的设于所述换向架上的锁销、固定设于所述底盘上且分别与所述第一工作位置和第二工作位置对应的第一锁定块和第二锁定块，所述第一锁定块和所述第二锁定块上均设有锁定孔，当所述换向架处于第一工作位置时，所述锁销伸出并插设于所述第一锁定块的锁定孔内，当所述换向架处于第二工作位置时，所述锁销伸出并插设于所述第二锁定块的锁定孔内，当需要切换至转换状态时，所述锁销从所述的第一锁定块或者第二锁定块的锁定孔内退出，所述驱动轮转动带动所述换向架摆动，从而使驱动模块在第一工作状态和第二工作状态之间的切换。
6.根据权利要求1所述的超声检查机器人扫查定位方法，其特征在于：所述扫查模块包括安装于所述底盘上端面上且驱动方向相垂直的Y轴丝杆组件和X轴丝杆组件，所述Y轴丝杆组件和X轴丝杆组件的驱动方向分别与所述底盘的上端面相平行，所述X轴丝杆组件安装于所述Y轴丝杆组件上。
7.根据权利要求6所述的超声检查机器人扫查定位方法，其特征在于：所述Y轴丝杆组件包括两个相平行地固定于所述底盘上的短安装杆、固定于两个所述短安装杆之间且相平行设置的Y轴长导向杆、转动连接于两个所述短安装杆之间且与所述Y轴长导向杆相平行设置Y轴丝杆、安装于所述短安装杆上且与所述Y轴丝杆相传动连接的Y轴电机、与所述Y轴丝杆相螺纹连接的Y轴驱动螺母，套接于所述Y轴长导向杆上且与所述Y轴驱动螺母向固定连接的Y轴滑块，所述X轴丝杆组件包括固定于所述Y轴滑块两端部且沿X轴排布的X轴安装块、设于所述X轴安装块之间且位于所述Y轴滑块上的X轴导轨、两端分别转动连接于所述X轴安装块上的X轴丝杆、固定于其中一个所述X轴安装块上且与所述X轴丝杆相传动连接的X轴电机、滑动连接于所述X轴导轨上且与所述X轴丝杆相螺纹连接的X轴驱动螺母，所述探头架固定于所述X轴驱动螺母上。
8.根据权利要求1所述的超声检查机器人扫查定位方法，其特征在于：所述探头架包括安装于所述扫查模块上的横移架、上端部与所述横移架相垂直设置且向下延伸的垂向安装杆、呈L型的第一连杆、可调节长短的第二连杆、与所述第一连杆相固定连接的横向安装板，所述探头组件安装于所述横向安装板上，所述第一连杆的一端部与所述垂向安装杆相转动连接，所述第一连杆的另一端部与所述第二连杆的一端部相转动连接，所述第二连杆的另一端部与所述垂向安装杆相转动连接，通过调节所述第二连杆的长度从而调节横向安装板与检测对象的倾斜角度，进而调整探头组件与所述检测对象的倾斜角度。
9.根据权利要求8所述的超声检查机器人扫查定位方法，其特征在于：所述编码器组件包括编码器、用于使所述编码器朝向检测对象伸出或将所述编码器背向所述检测对象收回的编码驱动件以及用于使所述编码驱动件始终具有朝向所述检测对象运动的趋势的编码复位件，编码复位件连接于所述横向安装板与所述编码驱动件之间。
10.根据权利要求1所述的超声检查机器人扫查定位方法，其特征在于：所述的探头组件包括探头、用于使所述探头始终具有朝向所述检测对象运动的趋势的探头复位件。
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- 2020-10-30 CN CN202011188130.4A patent/CN112432999B/zh active Active
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