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公开(公告)号：CN114523486B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN202210432836.3
申请日：2022-04-24
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于隧洞水下破损表面附着物的清理机器人及使用方法，包括底盘、运动模块、视觉模块、清理工具模块和控制通信模块，所述清理工具模块位于底盘顶部前端，包括工具安装架和机械臂，工具安装架上设有六边形凹槽，每个凹槽内设有可控电磁铁，至少可容纳高压水枪和旋转钢刷；机械臂通过基座安装于底盘顶部前端，机械臂呈电驱动关节一体化，外裹防水密封膜层，机械臂末端设有夹爪和六维力传感器；以提出的水下作业机器人为载体，使用了高压水枪和旋转钢刷两种清理工具，针对水下壁面缺陷，提出了清理区域和清理轨迹的构造方法，可保证壁面缺陷位置的全覆盖清理，安全高效、清洗效果好、自动化程度高，有利于后续的修复作业。
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公开(公告)号：CN115091480A
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202210784285.7
申请日：2022-07-05
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于隧洞水下裂缝修补的止水针头半自主切割拆除方法，基于改进YOLOv5的水下小目标检测方法对预处理后的裂缝环境图像进行止水针头的识别，根据识别结果和双目相机视差图，计算得到止水针头在机械臂基坐标系下的三维位置坐标，选择距离最近的止水针头作为作业任务目标，通过机械臂逆运动学求解，获得水下机器人机械臂末端的目标位姿，采用改进的RRT算法对水下机器人机械臂进行路径规划；最后操作人员采用增量式位置控制方式通过主端力反馈人机接口操作机械臂执行切割动作。本发明方法提高了操作流程的自动化水平和安全程度。
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公开(公告)号：CN114809920B
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202210458194.4
申请日：2022-04-28
Applicant: 东南大学
IPC: E21B7/124 , E21B7/04 , E21B3/00 , E21B15/02 , E21B15/04 , E21B41/00 , E21B44/00 , H02K7/10 , H02K5/18 , H02K5/02 , H02K5/10 , H02K5/132
Abstract: 本发明公开了一种隧洞混凝土衬砌裂缝堵漏水下钻孔装置及其作业方法，包括水下机器人及配合使用的水下电钻，水下电钻的外壳与薄壁后盖均为六边形，外壳边缘设有凹槽和与另一外壳凹槽相对应的卡合条，两个外壳与薄壁后盖合并包裹住电机与减速器，凹槽缝隙内封装密封材料；外壳的表面设有12个与机器人的机械臂夹爪相对应的夹持凸起；薄壁后盖表面设有密封胶层；所述外壳前端设有圆形的前套，外壳前端与前套之间设有骨架油封，所述骨架油封至少为两层；所述钻头为混凝土专用钻头，该装置及作业方法满足在水下环境进行裂缝堵漏等工作的钻孔作业需求，避免了工人下水作业，提高了工作效率与安全性，降低了水下钻孔成本。
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公开(公告)号：CN112415086B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202011280546.9
申请日：2020-11-16
Applicant: 东南大学
IPC: G01N27/90 , G01N27/9093 , B64U10/16 , B64U20/80 , B64U30/29 , G05B13/04 , B64U101/26
Abstract: 本发明公开了一种基于遥操作飞行机械臂的高空金属管道探伤系统，主要用于工业环境高空金属管道焊缝的无损检测。该系统硬件主要包括主端力反馈手控器设备、主端计算机设备、主从端通信设备、飞行机械臂、包括力传感器、涡流探伤传感器。其中飞行机械臂由刚体机械臂固连于六自由度全驱动无人机组成，飞行机械臂末端执行器集成单轴力传感器与涡流探伤传感器。设计控制器使其对垂直接触表面方向表现出柔顺性，其他方向表现出鲁棒性。进行接触检测时，飞行机械臂由力反馈手控器控制，操作者可以通过力反馈手控器感受飞行机械臂与检测环境的交互力。本发明节约了检测成本，避免了检测人员高空作业，安全高效。
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公开(公告)号：CN113371163B
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110934478.1
申请日：2021-08-16
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种输水隧洞水下检测与处置机器人，包括机身本体和控制系统，机身本体内设有可伸缩收纳和可伸展至机身本体外部的作业仓，作业仓内至少包括仓内照明模块、仓内双目立体视觉模块和作业工具库，作业工具库呈圆形回转设计，通过水下机械臂可选择性的夹持作业工具库中的工具；还包括动力系统、前视检测导航模块、中部测距模块，实现机身本体的移动、位置导航与测量；机身本体上方中部设有液压杆、机身本体尾部设有脐带缆，机身本体下表面呈弧形，与隧洞壁面紧密贴合，利用收缩作业仓形成局部封闭作业空间，将高速浑浊水流隔开，同时作业工具库中设有大量工具，具有不停水稳定检测和处置作业功能，可用于输水隧洞的巡检运维。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118700170A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410846474.1
申请日：2024-06-27
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于混凝土桥梁水下墩柱微小裂缝表面封闭的履带式机器人及方法。用于水下墩柱上宽度小于0.15毫米裂缝的表面封闭。该机器人包括机身本体、履带式爬行器、水下作业机械臂、电动升降平台、作业工具、工具仓、多波束图像声纳、双目相机照明系统、可升降云台相机。机器人以履带式爬行器为移动底盘，可稳定运行于水下环境；机械臂搭载于电动升降平台，可进行大范围的作业。机器人在冲洗和清刷水下墩柱表面附着物后，更换涂胶作业工具进行裂缝视觉检测，在确定裂缝宽度及位置信息后进行裂缝表面封闭。此检修机器人可在高速水流环境下进行裂缝维修，达到混凝土桥梁水下墩柱裂缝表面封闭的目的，可用于混凝土桥梁水下墩柱的维护。
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公开(公告)号：CN118700136A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410846471.8
申请日：2024-06-27
Applicant: 东南大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种用于圆形墩柱水下巡检抱爬式机器人的纠偏装置及纠偏方法，用于水下抱爬式机器人的自动纠偏；纠偏装置包括机身本体、伺服动力系统、从动轮、被动纠偏模块、同步拉伸固定系统以及倾角测量模块。纠偏方法包括被动纠偏方法以及主动纠偏方法，其中被动纠偏方法利用被动纠偏模块在机架发生竖直方向偏转时通过弹簧弹力辅助纠偏；主动纠偏方法则通过解析倾角测量模块提供的数据，调整伺服动力系统来精确控制机器人在水下的运动方向和角度，以保证高效、稳定的巡检操作。本发明的纠偏方法结合被动物理机制和主动控制策略，可在高流速、浑浊的水下环境中进行精准的自动纠偏，显著提高了水下机器人在复杂环境中的操作稳定性和自适应能力。
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公开(公告)号：CN117359655A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311403613.5
申请日：2023-10-26
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于水下圆柱桥墩表面清理的机器人及清理方法，其中机器人包括机器人本体、动力模块、水下机械臂、视觉模块、高压水枪、清刷模块、紧固部件。机器人抓附于桥墩表面工作，可沿表面任意方向移动，水下机械臂末端分别搭载高压水枪和清刷模块协同工作，高压水枪用于水下圆柱桥墩表面大面积清洗，清刷模块用于水下圆柱桥墩表面的小范围精细清刷。清刷模块由清洁刷头和六维力传感器组成，并且水下机械臂的控制方法采用导纳控制，通过在清洁过程中实时调整清洁刷头与水下圆柱桥墩表面的接触力，与人工清洗相比可以最大程度的减少对墩体的损伤，可替代人工在复杂水下环境实现对圆柱桥墩表面的全面清理，保障人员安全，提高作业效率。
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公开(公告)号：CN115170506A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210783503.5
申请日：2022-07-05
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于隧洞水下裂缝修补的止水针头远程安装系统及方法，包括主端、通信通道及从端的水下机器人，主端通过通信通道连接从端的水下机器人，并与从端的水下机器人通信，控制从端工作，所述主端至少包括力反馈手控器及远程控制终端，所述远程控制终端根据双目相机的左、右目图像，基于循环生成对抗网络CycleGAN进行水下图像复原，结合深度学习方法Yolov5完成孔位检测，并结合双目立体匹配方法SGBM得到视差图，完成三维点云重建，再利用RANSAC算法拟合孔位点云信息，根据孔位位姿信息，调整机械臂末端垂直于孔位，进行止水针头的安装,提高隧洞混凝土衬砌裂缝的止水针头远程安装作业的自动化水平。
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公开(公告)号：CN114523486A
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202210432836.3
申请日：2022-04-24
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于隧洞水下破损表面附着物的清理机器人及使用方法，包括底盘、运动模块、视觉模块、清理工具模块和控制通信模块，所述清理工具模块位于底盘顶部前端，包括工具安装架和机械臂，工具安装架上设有六边形凹槽，每个凹槽内设有可控电磁铁，至少可容纳高压水枪和旋转钢刷；机械臂通过基座安装于底盘顶部前端，机械臂呈电驱动关节一体化，外裹防水密封膜层，机械臂末端设有夹爪和六维力传感器；以提出的水下作业机器人为载体，使用了高压水枪和旋转钢刷两种清理工具，针对水下壁面缺陷，提出了清理区域和清理轨迹的构造方法，可保证壁面缺陷位置的全覆盖清理，安全高效、清洗效果好、自动化程度高，有利于后续的修复作业。
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