近年来伴随着暴雨、洪水、地震等自然灾害频发，导致部分道路、桥梁等基础水工设施产生不同程度损坏，为我们敲响了桥梁安全问题的警钟。随着桥梁服役时间增长,各种病害将会显现出来,严重的可导致工程事故的发生,甚至人员伤亡。鉴于当前蛙人摸排检测方式的不足和水下机器人高新技术的快速发展,本文设计了一款水下桥梁病害检测机器人,并对其机械结构、控制系统展开了研究。
   针对水下机器人机械构造需吻合检测任务需求,考虑到机器人浮游期间受桥墩附近乱流影响严重,本文设计了具有对称结构的八个推进器成矢量分布本体动力结构,实现了机器人浮游状态下的全向运动;针对检测作业需要较高精度与检测范围的问题,整体控制系统采用了上位机加水下机器人本体结构的控制方式,主要分为控制单元、供电单元、驱动执行单元、桥墩病害及机器人姿态采集单元，机器人通过上位机对水下检测图像及各传感器参数界面进行实时监控,从而代替潜水员在水下长期工作；针对桥梁的水下基础部分以钢和钢筋混凝土为主，在长期服役过程中，伴随自身受风浪冲刷腐蚀及频发自然灾害的影响，会出现各种不同程度的缺陷，机器人采用微生物诱导碳酸钙沉淀实现混凝土裂缝的修复，并且微生物代谢产生的矿物沉淀还能够改善混凝土的力学性能，从而达到维护混凝土结构的目的。