斜拉桥是大跨度桥梁的主要样式,因其具有观赏性好、承载能力强、跨越能力大、抗风稳定性高等优点在世界范围内得到了广泛的应用。随着斜拉桥保有量的增长,斜拉桥相关管理、检测单位迫切需要一种安全、高效、成本较低的检测方案,用于替代传统人工检测方案。因此,应用现代机电、网络技术,开发一种能替代人力的索缆检测车,具有良好的市场前景和社会效益。为了实现对斜拉桥拉索的自动化检测,本文设计了一种新型的桥梁索缆检测机器人系统。该机器人系统重量轻,基于电池系统运行,通过无线控制实现了上升、下降、悬停等功能;系统通过带载检测设备实现表面病害检测和索缆内部损伤检测。系统主要设计内容如下:1、设计了检测机器人本体结构。搜索了国内外检测机器人的研究资料,比较其优缺点,结合工程实际,提出了基于“悬挂-驱动分离”技术的结构,利用车体自身重力矢量分配技术,结合“V型”排布的悬挂轮,实现车体稳定和安全经济运行。同时采用“重力-驱动力”平衡技术,能真正实现微动与受控悬停,上升速度巡航锁定等功能。2、设计了索缆表面病害检测系统。利用视频检测技术和视频处理技术,实现了对索缆表面病害从采集、传输、分析、处理到输出的全过程控制。视频处理基于计算机深度学习原理,采用神经网络卷积法进行处理,利用卷积神经网络对图像进行卷积池化等运算来提取特征,从而判断索缆表面的病害。3、设计了索缆内部无损探伤系统。利用漏磁检测原理,实现了对索缆内部的自动化、定量化、高可靠、高效率的检测。无损探伤检测系统独创性地采用了同轴线圈技术,实现了励磁信号的低功率化、均匀化、线性化,带干扰自屏蔽功能,从而实现包括励磁信号的电池供电。本检测机器人设计方案创新性技术包括:“悬挂-驱动分离”技术、“重力-驱动力平衡”技术、基于卷积神经网络病害识别技术、同轴线圈磁化技术等关键技术,达到了项目的预期目标。设计方案通过了系统的验证和实际检测案例的应用,实现了机器人检测系统轻量化、低功耗化,检测功能自动化、智能化,具备电池供电能力的一体化检测系统。