Page 113 - 特种设备检验检测技术研究

第三章 电梯检验检测技术

架结构压紧导轨。同时在另一侧使用了固定位置的磁轮作为驱动轮，与电机直接
由步进带传动，顶部也为磁轮支撑，该结构同样考虑了不同型号导轨的适应性，
支架结构限定为垂直于前进方向的活动范围，无论前进后退均不会对机器人的运

行造成额外的负担，整体结构上更容易加工制造，但不对称结构及单独一侧的动
力输出方式会使机器人左右受力方向出现差异，可能会对运行轨迹产生影响，在
进行导轨测量时会引入新的测量误差。导向轮支架结构本身有很好的参考价值，
适用性，稳定性和精度都更容易控制。

该机器人主体结构材料较厚，虽然使用的是 LY11 的铝合金材料，但由于过
度强化机体结构且使用无线通讯，自带电源的设计，造成机体重量过大，加重了
动力系统的负担，因此只能进行倾角检测，无法在已完成电梯井内安装的导轨上

垂直爬升。因此，机体重量的控制对于检测机器人能否更好更持久地运行十分重
要。河北工业大学的刘旭、戴士杰设计了一种电梯导轨垂直度及轨距测量机器人，
该机器人上安装有倾角传感器用于检测导轨垂直度，并使用激光测距仪检测导轨
顶面距离。使用倾角传感器计算导轨垂直度偏差，是一种间接测量方法，每一点
的导轨垂直度偏差是前一测量点位置上计算出来的，因此文献最后提到了该测量

方法会引起测量误差的积累，导轨越长，后续测量的误差越大。
天津大学提出了一个基于虚拟仪器的电梯导轨多参数测量系统，该系统利用
电梯轿厢下方悬挂装置上安装 PSD 的方法来检测导轨垂直度，通过安装在轿厢

左右两侧电传感器来进行间接测量导轨顶面距离。由于检测装置主体悬挂于轿厢
下方，在跟随轿厢运动时轿厢运行的振动和自身运行状态会影响导轨垂直度检测
精度。更重要的是，由于该装置未安装动力系统，没有自我驱动能力，检测过程
依赖于轿厢运动，需要在测量时对电梯轿厢进行频繁启停才能更精确地测量，且
在导轨安装阶段（未安装轿厢）无法使用。该系统使用了非直接接触式的电磁吸

附的方式确保检测系统的运行轨迹紧贴导轨，在一定程度上避免了使用磁轮带来
的额外阻力，但电磁铁本身较重，若采用自我驱动的方式来控制该测量系统进行
检测，对动力系统和攀爬机构将是一个极大的考验。

上海交通大学的孙明提出了一种基于图像处理的电梯导轨垂直度检测系统，
该系统通过 CCD 相机沿导轨运动并接收激光束，通过图像放大再进行计算机算
法处理，找出光斑中心坐标，根据机器人沿导轨运行过程中光斑中心坐标发生的
偏移情况变化判断导轨本身的偏差值，从而完成导轨垂直度的检测。理论上该系

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