梁龙双，李晓红，贺凌昊

(武汉大学动力与机械学院，湖北武汉，430072)

0 引言

超声检测法因检测范围大、速度快、灵敏度高等优点［1］得到广泛应用。随着检测技术不断发展，超声自动化检测系统已经研发并应用到平板、管道、轮对的等规则焊缝的检测中［2－5］，但还没有适用于多变焊缝追踪检测的自动化系统。

多变焊缝具有焊缝角度及腹板、翼板曲率变化无规律且参数未知等特点，作为多变焊缝的典型代表，水轮机转轮流道狭长、检测空间小，沿焊缝方向焊缝呈S形扭曲，叶片与上冠、下环曲率在焊缝方向随焊缝角度的变化而变化。

实现多变焊缝的自动检测需要有一套能自动追踪焊缝特定轨迹运行的自适应检测自动化系统。因此设计了适用于多变焊缝的13自由度自适应爬行器，开发了能驱动爬行器追踪焊缝特定轨迹爬行、实时监测反馈调节爬行器运行状态的控制模块，编写了能将爬行器监测运行参数、传感器测量数据进行实时显示、记录和分析的上位机软件，对提高多变焊缝自动追踪检测具有非常重要的研究意义和实用价值。

1 自动检测系统总体方案

1.1 总体方案设计

多变焊缝自适应路径追踪检测自动化系统由含USB通讯的控制模块、上位机软件和多自由度自适应爬行器组成，如图1所示。

图1 检测自动化系统结构框图

爬行器自动适应多变焊缝结构参数的变化，上位机设置爬行器的爬行参数后，通过USB通讯与控制模块建立信号连接……