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公开(公告)号：CN107764452A
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201710962626.4
申请日：2017-10-16
Applicant: 清华大学天津高端装备研究院 , 兰州兰石集团有限公司 , 清华大学
Inventor： 孙振国 , 邹威 , 赵志刚 , 董笑丽 , 王宇翔 , 杨东宇 , 张悦悦 , 陈咏华 , 吴景然 , 李凯 , 丁雨林 , 冯作全 , 刘晨荣 , 张康宁 , 李侃 , 冷化荣 , 杜金涛 , 李世甲
Abstract: 本发明提供了一种永磁铁间隙吸附力测量装置及其应用，其中，永磁铁间隙吸附力测量装置，包括底座、磁铁安装座和拉动机构；所述底座包括相互垂直的第一竖板和第一横板；第一竖板上靠近第一横板一侧设有试板安装模块，第一横板上设有磁铁安装座和拉动机构；所述磁铁安装座上正对试板安装模块的一侧设有磁铁安装模块，磁铁安装模块与试板安装模块位置相对应；磁铁安装座上远离试板安装模块的一侧连接拉力计，所述拉力计与拉动机构连接。本发明所述的永磁铁间隙吸附力测量装置，测量精确、操作简便，可将其用于不同磁铁参数变量条件下，间隙磁吸附力的测量。
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公开(公告)号：CN107741458A
公开(公告)日：2018-02-27
申请号：CN201710960299.9
申请日：2017-10-16
Applicant: 清华大学天津高端装备研究院 , 兰州兰石集团有限公司 , 清华大学
Inventor： 孙振国 , 张悦悦 , 杨东宇 , 董笑丽 , 王宇翔 , 赵志刚 , 邹威 , 陈咏华 , 吴景然 , 李凯 , 丁雨林 , 冯作全 , 刘晨荣 , 张康宁 , 李侃 , 冷化荣 , 杜金涛 , 李世甲
IPC: G01N29/06 , G01N29/22 , G01N29/265
CPC classification number: G01N29/069 , G01N29/225 , G01N29/265 , G01N2291/0234 , G01N2291/0289 , G01N2291/267
Abstract: 本发明提供了一种用于TOFD检测的机载扫查架装置，包括固定架、连接架、主支架、探头支架和探头，连接架通过转轴铰接在固定架下方，主支架固定在连接架的端部，主支架上对称设有两探头支架，探头支架的自由端设有探头安装架，探头安装在探头安装架上，在固定架与主支架之间还设有提升释放组件，提升释放组件用于控制主支架的提升与释放；本发明所述的扫查架提高了检测结果的准确性、提高了检测精度，由手持式改进成机载式使得检测效率大大提升，且所述的机载扫查架体积小、工作稳定、方便维护等。
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公开(公告)号：CN107839779A
公开(公告)日：2018-03-27
申请号：CN201711116016.9
申请日：2017-11-13
Applicant: 清华大学天津高端装备研究院 , 兰州兰石集团有限公司 , 清华大学
Inventor： 孙振国 , 杨东宇 , 吴景然 , 董笑丽 , 王宇翔 , 赵志刚 , 邹威 , 张悦悦 , 陈咏华 , 李凯 , 丁雨林 , 冯作全 , 刘晨荣 , 张康宁 , 李侃 , 冷化荣 , 杜金涛 , 李世甲
IPC: B62D57/024
CPC classification number: B62D57/024
Abstract: 本发明属于特种工业机器人技术领域，涉及一种TOFD探伤爬壁机器人，包括电气部件、爬行部件和探伤部件，电气部件设置在一安装板一侧，爬行部件和探伤部件设置在安装板另一侧，探伤部件能沿平行于安装板的板面进行直线运动；爬行部件包括能吸附于爬行面的吸附体和爬行轮，爬行轮突出于吸附体的吸附表面；本发明能实现TOFD探伤机器人沿着球罐、管壁等曲面进行爬行检测焊接缺陷，且机器人的越障能力强，检测过程机器人定位稳定可靠，提高检测精度，同时还减少人工检测带来的危险，提高检测机器人的环境适应性，扩大检测范围，实现智能化的高标准的检测工作。
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公开(公告)号：CN107402139B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN201710667652.4
申请日：2017-08-07
Applicant: 清华大学天津高端装备研究院 , 兰州兰石集团有限公司 , 清华大学
Inventor： 孙振国 , 杨欣霖 , 赵志刚 , 董笑丽 , 王宇翔 , 陈咏华 , 吴景然 , 李凯 , 杨东宇 , 丁雨林 , 邹威 , 张悦悦 , 冯作全 , 刘晨荣 , 张康宁 , 李侃 , 冷化荣 , 杜金涛 , 李世甲
IPC: G01M99/00
Abstract: 本发明提供了一种磁吸附爬壁机器人性能检测平台，包括磁吸附能力检测平台，其水平设有磁性下吸力板，下吸力板的下方设有活塞杆竖直向上的支撑缸；活塞杆的端部穿过下吸力板上下往复运动，且该活塞杆的端部还安装有压力传感器。本发明所述的磁吸附爬壁机器人性能检测平台，操作方便，安全性高。通过探伤能力检测平台、越障能力检测平台、磁吸附能力检测平台和极限运动时间检测装置分别对磁吸附爬壁机器人的探伤能力、越障能力、磁吸附力和极限运动时间进行检测，测试结果精准可靠。
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公开(公告)号：CN107402139A
公开(公告)日：2017-11-28
申请号：CN201710667652.4
申请日：2017-08-07
Applicant: 清华大学天津高端装备研究院 , 兰州兰石集团有限公司 , 清华大学
Inventor： 孙振国 , 杨欣霖 , 赵志刚 , 董笑丽 , 王宇翔 , 陈咏华 , 吴景然 , 李凯 , 杨东宇 , 丁雨林 , 邹威 , 张悦悦 , 冯作全 , 刘晨荣 , 张康宁 , 李侃 , 冷化荣 , 杜金涛 , 李世甲
IPC: G01M99/00
CPC classification number: G01M99/005 , G01M99/008
Abstract: 本发明提供了一种磁吸附爬壁机器人性能检测平台，包括磁吸附能力检测平台，其水平设有磁性下吸力板，下吸力板的下方设有活塞杆竖直向上的支撑缸；活塞杆的端部穿过下吸力板上下往复运动，且该活塞杆的端部还安装有压力传感器。本发明所述的磁吸附爬壁机器人性能检测平台，操作方便，安全性高。通过探伤能力检测平台、越障能力检测平台、磁吸附能力检测平台和极限运动时间检测装置分别对磁吸附爬壁机器人的探伤能力、越障能力、磁吸附力和极限运动时间进行检测，测试结果精准可靠。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110788690B
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN201911005485.2
申请日：2019-10-22
Applicant: 清华大学 , 浙江清华长三角研究院
Abstract: 本发明提供一种用于大型储罐焊缝修磨作业用爬壁机器人，通过间隙永磁吸附装置吸附于储罐表面，并通过角度调整机构适应不同曲率半径的储罐及压力容器壁面，磁能利用率高，吸附可靠，适用于反作用力较大的壁面操作。焊缝铣削打磨模组搭载于爬壁机器人上，可实现高进给量快速切削，实现高效加工；控制传感模块用于控制爬壁焊接机器人在储罐壁面的运动轨迹及焊缝铣削打磨模组的工艺参数调整。本发明爬壁机器人采用间隙吸附轮式驱动，可在大型储罐表面灵活运动，具有很大的移动范围，将爬壁移动机器人和自动打磨设备结合起来，实现大型储罐焊缝自动打磨，使焊缝打磨质量大幅提高并大幅减小工作人员的劳动强度，提高了储罐制造的整体效率和质量。
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公开(公告)号：CN112051334B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202010922694.X
申请日：2020-09-04
Applicant: 清华大学
IPC: G01N29/06 , G01N29/265
Abstract: 本发明提供了一种基于TOFD探伤装置的焊缝跟踪系统及其焊缝跟踪方法。所述焊缝跟踪系统包括：TOFD发射探头、第一接收探头、第二接收探头、扫查架、TOFD探伤模块、焊缝识别模块、控制器模块以及机械调节模块。在本申请中，一个TOFD发射探头同时对应第一接收探头和第二接收探头，第一接收探头用于接收焊缝缺陷的衍射信号实现对焊缝的TOFD探伤，第二接收探头用于接收焊趾一次衍射二次反射信号实现焊缝中心位置识别及焊缝跟踪。焊缝跟踪系统采用一发双收模式工作，使得系统在焊缝TOFD探伤同时实现焊缝跟踪，这种工作模式简单可靠，有助于提高检测可靠性和检测效率。此外，本申请的系统结构简单、成本低、实时性好，且焊缝跟踪精度能够满足TOFD探伤要求。
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公开(公告)号：CN109676604B
公开(公告)日：2020-09-22
申请号：CN201811604262.3
申请日：2018-12-26
Applicant: 清华大学 , 浙江清华长三角研究院
Abstract: 本发明涉及机器人曲面运动定位方法及其运动定位系统，该方法采用RGB‑D深度相机采集机器人运动前方曲面的彩色图像和深度图像信息，通过特征匹配的方法计算机器人旋转矩阵和位移；同时采用惯性测量单元IMU的三轴加速度数据优化机器人的俯仰角和横滚角，利用特征点的重投影误差修正机器人的航向角和平移向量，拼接由深度图像获取的机器人运动曲面点云；根据机器人与曲面点云的位置约束和惯性测量单元IMU误差最小化约束对位置和姿态进行非线性优化，获取最终位姿信息；将关键帧中特征点制成词典，用于回环检测。本发明能够对机器人曲面运动进行位置定位和姿态定位，系统结构简单，定位精度高，能够长时间可靠工作。
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公开(公告)号：CN108508085A
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201810132244.3
申请日：2018-02-09
Applicant: 清华大学 , 浙江清华长三角研究院
IPC: G01N29/04
Abstract: 一种扭转模态磁致伸缩传感器、管道检测系统及方法，属于超声检测技术领域。所述磁致伸缩传感器包括线圈阵列和永磁铁阵列。线圈阵列由多个跑道型线圈并联而成，固定在管道的外表面一周，且沿管道周向均匀分布；永磁铁阵列由极性交错排列的永磁铁和磁铁底座构成，安装在线圈阵列的外侧，轴向相邻的永磁铁间距等于所激发扭转模态导波的半波长；基于磁致伸缩机制，在永磁铁阵列提供的轴向静态偏置磁场和线圈阵列提供的周向动态磁场的共同作用下，从而激励出扭转模态的管道超声导波。本发明可有效的在钢管中激励和接收扭转模态的超声导波，激励模态单一，信噪比高，便于实现对管道的全面检测。
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公开(公告)号：CN108562642B
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN201810132243.9
申请日：2018-02-09
Applicant: 清华大学 , 浙江清华长三角研究院
Abstract: 一种纵向模态超声导波的电磁超声换能装置、管道检测系统及方法。电磁超声换能装置包括两个环形磁铁阵列和一个环形螺旋线圈组。环形磁铁阵列由永磁铁和磁铁底座构成，与管道同轴布置，安装在环形螺旋线圈组的两侧，提供平行于管道轴向的静态偏置磁场；两个环形磁铁阵列中的磁铁在待检测管道圆周方向两两相对应，且相对应的磁铁的极性相反，螺旋线圈组中相邻两个线圈的间距等于所激发纵向模态导波的半波长，提供平行于管道轴向的动态交变磁场；在轴向静态偏置磁场和轴向动态交变磁场共同作用下激励出纵向模态的管道超声导波。本发明可有效的在钢管中激励和接收纵向模态的超声导波，激励模态单一，信噪比高，便于实现对管道的全面检测。
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