用于梁场回弹检测的巡检机器人及其检测方法

1.一种用于梁场回弹检测的巡检机器人，其特征在于：包括机器人本体（1）和设置在其上方的机械手（2）、回弹仪测区印章工装（3）和回弹仪工装（4）；其中，机械手（2）的自由端能够相对机器人本体（1）实现多方位、多角度的移动，且机械手（2）的自由端设置有快换主盘（9）；回弹仪测区印章工装（3）和回弹仪工装（4）均与机器人本体（1）可拆卸连接，且上述工装上均设置有快换副盘（10），所述快换副盘（10）用于与快换主盘（9）配合，将对应工装与所述机械手（2）的自由端固定连接；所述机械手（2）用于操控所述回弹仪测区印章工装（3）对梁结构混凝面的目标位置加盖测区图案，以及操控所述回弹仪工装（4）在加盖测区图案的各个位置进行混凝土回弹测试；其中回弹仪工装（4）包括固定座（41）、活动座（42）、回弹仪（43）、减震阻尼弹簧（44）、回弹仪测距传感器（45）和监控相机（46）；活动座（42）通过减震阻尼弹簧（44）和导向柱（426）与固定座（41）活动连接，回弹仪（43）、回弹仪测距传感器（45）和监控相机（46）均设置在活动座（42）上，回弹仪测距传感器（45）平行于回弹仪（43）布置且其检测端位于其靠近回弹仪（43）检测头的一端，监控相机（46）通过相机支架（47）与活动座（42）连接且位于回弹仪（43）的按键面板的上方，回弹仪测距传感器（45）和监控相机（46）均与机械手（2）的控制模块连接，固定座（41）的底端设置有与机器人本体活动插接的回弹仪快换安装架（48），固定座（41）的后端安装有与机器人本体机械手（2）上的快换主盘匹配的快换副盘（10）；还包括点触笔工装（5），所述点触笔工装（5）包括笔架安装板（51）、缓冲笔架固定座（52）、点触笔（53）、点触笔导向杆（54）、缓冲笔架滑块（55）、点触笔缓冲弹簧（56）和笔架定位板（57）；缓冲笔架固定座（52）设置在笔架安装板（51）的其中一端面，缓冲笔架固定座（52）设置有导向槽和滑槽，其中点触笔导向杆（54）设置在导向槽中，缓冲笔架滑块（55）滑动设置在滑槽中且与点触笔导向杆（54）滑动连接，缓冲笔架滑块（55）的末端与缓冲笔架固定座（52）间的点触笔导向杆（54）上套设有点触笔缓冲弹簧（56），点触笔（53）固定在缓冲笔架滑块（55）上且与点触笔导向杆（54）平行设置；笔架定位板（57）设置在笔架安装板（51）的另一端面且向外延伸有侧翼板且侧翼板上具有与机器人本体（1）上的点触笔工装插接柱所匹配的插孔；点触笔工装（5）上的快换副盘（10）设置在笔架定位板（57）上远离笔架安装板（51）的端面；所述机械手（2）还用于操控所述点触笔工装（5）对回弹仪工装（4）中的回弹仪进行按键操作；缓冲笔架固定座（52）上的点触笔（53）以及其导向、滑动结构为两组，两组点触笔（53）的点触头方向相反设置，点触笔（53）平行于笔架定位板（57）的板面设置。 2.根据权利要求1所述的用于梁场回弹检测的巡检机器人，其特征在于：回弹仪测区印章工装（3）包括测区印章（31）、印章安装板（32）、印章连接板（33）、印章测距传感器（35）和印章定位板（36）；测区印章（31）设置在印章安装板（32）的底端，印章安装板（32）上沿其板面向外延伸出水平翼板作为印章定位板（36），印章定位板（36）的端部具有与机器人本体（1）上的印章工装插接柱所匹配的插孔，印章连接板（33）设置在印章安装板（32）的上端，印章连接板（33）上沿其板面向外延伸出弯折翼板用于安装印章测距传感器（35），回弹仪测区印章工装（3）上的快换副盘（10）设置在印章连接板（33）的上端。 3.根据权利要求2所述的用于梁场回弹检测的巡检机器人，其特征在于：印章测距传感器（35）垂直于测区印章（31）布置，印章测距传感器（35）的检测端位于其靠近测区印章（31）的一端，印章测距传感器（35）与机械手（2）的控制模块连接；印章连接板（33）与印章安装板（32）间设置有印章缓冲机构（34）。 4.根据权利要求3所述的用于梁场回弹检测的巡检机器人，其特征在于：固定座（41）包括依次设置的导向套前安装板（411）、导向套后安装板（412）和快换副盘安装板（413），导向套前安装板（411）和导向套后安装板（412）处镶嵌有导向套，导向套前安装板（411）、导向套后安装板（412）与快换副盘安装板（413）通过底板（414）连接成一个整体；活动座（42）包括依次设置的前导向柱固定板（421）、中间导向柱固定板（422）和后导向柱固定板（423）和固定连接上述三道板的两根导向柱（426），导向柱（426）的前端与中间分别固定有阻尼前套管（424）、阻尼后套管（425），阻尼前套管（424）与导向套前安装板（411）间、中间导向柱固定板（422）与导向套后安装板（412）间均设置有减震阻尼弹簧（44），中间导向柱固定板（422）和阻尼后套管（425）位于导向套前安装板（411）和导向套后安装板（412）之间；回弹仪快换安装架（48）的下端向两侧延伸形成与机器人本体连接的下翼板，且下翼板上设置有与机器人本体上的回弹仪工装插接柱匹配的插孔。 5.根据权利要求1所述的用于梁场回弹检测的巡检机器人，其特征在于：快换主盘（9）包括主连接盘（91）、电磁阀，主连接盘（91）内设置有气缸（92），主连接盘（91）的连接端设置有锁紧头（93），锁紧头（93）上设置有多个锁紧钢珠（94），气缸（92）的推杆能够伸入锁紧头（93）中并将锁紧头（93）中的锁紧钢珠（94）顶出；所述主连接盘（91）上设置有副盘到位检测传感器（61）、主盘气缸伸出到位检测传感器（62）和主盘气缸缩回到位检测传感器（63）；副盘到位检测传感器（61）、主盘气缸伸出到位检测传感器（62）和主盘气缸缩回到位检测传感器（63）的信号输出端与所述机械手（2）的控制模块连接，电磁阀位于气缸所在气路上且与副盘到位检测传感器（61）电性连接，副盘到位检测传感器（61）用于检测快换副盘与快换主盘是否已对准，所述主盘气缸伸出到位检测传感器（62）和主盘气缸缩回到位检测传感器（63）分别用于检测快换主盘（9）内的气缸（92）是否伸出和缩回到位；快换副盘（10）包括副连接盘，副连接盘中心设置有用于容纳锁紧头（93）的第一卡槽，所述第一卡槽表面设置有容纳所述锁紧钢珠（94）的第二卡槽；锁紧头（93）能够卡设在快换副盘（10）的第一卡槽内，所述锁紧钢珠用于在气缸（92）的推动下从锁紧头（93）内顶起，并卡设在快换副盘（10）的第二卡槽内。 6.根据权利要求1所述的用于梁场回弹检测的巡检机器人，其特征在于：机器人本体（1）的上端中心设置有放置机械手（2）的升降台（7），升降台（7）的外周环绕设置有用于放置回弹仪测区印章工装（3）和回弹仪工装（4）的承放平台（8）；升降台（7）上设置有测距传感器，用于测量升降台（7）与承放平台（8）的距离，进而对机械手（2）的自由端坐标进行修正。 7.一种用于梁场回弹检测的检测方法，基于如权利要求1-6任一项所述的用于梁场回弹检测的巡检机器人，其特征在于，包括以下步骤：S11：机械手（2）移动至回弹仪测区印章工装（3）的放置位，并控制快换主盘（9）与回弹仪测区印章工装（3）的快换副盘（10）连接；S12：机械手（2）控制回弹仪测区印章工装（3）移动至混凝土回弹测量区域，并在目标位置加盖测区图案；S13：测区图案加盖结束，机械手（2）移动至回弹仪测区印章工装（3）放置位，并断开快换主盘（9）和快换副盘（10）的连接，实现回弹仪测区印章工装（3）的归位；S14：机械手（2）移动至回弹仪工装（4）的放置位，并控制快换主盘（9）连接回弹仪工装（4）；S15：机械手（2）控制回弹仪工装（4）移动至加盖测区图案的混凝土回弹测量区域，依次对上述区域的各个网格内的混凝土进行回弹测量；S16：上述区域的回弹测量结束，机械手（2）移动至回弹仪工装（4）的放置位，进行回弹仪工装（4）的归位；后续重复步骤S11-S16，重复进行加盖测区图案和回弹测量。 8.根据权利要求7所述的一种用于梁场回弹检测的检测方法，其特征在于：快换主盘（9）与快换副盘（10）的连接方法如下：判断是否接收到主盘气缸缩回到位检测传感器（63）的信号，如接收到，则控制机械手（2）运动至下一步检测用的工装的安装处；判断是否接收到副盘到位检测传感器（61）的信号，若接收到，则控制快换主盘（9）上的气缸（92）伸出，使锁紧钢珠（94）向该工装上的快换副盘（10）运动的第二卡槽运动；判断是否接收到主盘气缸伸出到位检测传感器（62）的信号，若接收到，则判定快换主盘（9）与快换副盘（10）的连接完成。 9.根据权利要求7所述的一种用于梁场回弹检测的检测方法，其特征在于：快换主盘（9）与快换副盘（10）的分开方法如下：判断所需断开的工装是否对准安装位置，若是，则控制快换主盘上的气缸缩回；判则是否接收到主盘气缸缩回到位检测传感器（63）的信号，若是，则控制机械手带动快换主盘（9）复位，离开快换副盘（10）。 10.根据权利要求7所述的一种用于梁场回弹检测的检测方法，其特征在于：还包括以下步骤：机械手（2）移动至点触笔工装（5）的放置位，并控制快换主盘（9）连接点触笔工装（5）的快换副盘（10），实现两者的连接；机械手（2）控制点触笔（53）移动至回弹仪工装（4）的按键面板上方，基于机械手（2）内置的移动路径和监控相机（46）的配合，实现对回弹仪（43）的开机与设置；机械手（2）移动至点触笔工装（5）放置位，并控制快换主盘（9）断开快换副盘（10），进行点触笔工装（5）的归位。 11.根据权利要求7所述的一种用于梁场回弹检测的检测方法，其特征在于：步骤S12还包括以下步骤：机械手（2）控制测区印章（31）在印泥盒中沾油。 12.根据权利要求7所述的一种用于梁场回弹检测的检测方法，其特征在于：在进行机械手（2）处的快换主盘（9）上所连接的工装更换前，还需进行以下步骤：快换主盘处的副盘到位检测传感器（61）检测当前机械手（2）上是否有已抓取的快换副盘（10）；若有已抓取的快换副盘（10），机械手（2）控制该快换副盘（10）所对应的工装复位，并使该快换副盘（10）与快换主盘（9）分离。