CN104214523A - 一种管道爬行机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道爬行机器人，包括：机器人前段、机器人后段、滚轮和滑动杆，所述机器人前段与机器人后段之间有软管连接，所述机器人前段的外周面上固定有摄像头，所述机器人后段内设置有电池和电机，电机与旋转盘连接，滑动杆的一端通过销轴与滚轮固定，滑动杆的另一端伸入旋转盘内的撑杆的内孔内，旋转盘内撑杆内孔内设置有弹簧。本发明的管道爬行机器人通过电机驱动旋转盘旋转，旋转盘上的滚轮在转动的同时带动机器人在管道内直线行走或者机器人同时进行转动，机器人身上的摄像头可以探测供水管道内的漏水点，结构简单、体积小、运动灵活。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道爬行机器人。
背景技术
随着城市的发展，地下管网越来越复杂，检修和维护难度很大。由于埋在地下，很难对其进行预先监测，往往是管道破裂后才能发现，从而造成严重的损失，甚至造成严重人员伤亡事故。城市供水管道的安全涉及千家万户的日常生活用水，一旦爆裂会产生供水中断，给居民生活带来不便，还造成大量的经济损失，而供水管道大多埋设于地下，很难发现管道的损坏情况。目前大部分都是采取事后处理的方式，即发现大量水泄漏才处理。这样已经造成了无法挽回的损失。因此，有必要开发一种自动监测设备来对管道进行定期探测，当有明显的管道裂纹，发生漏水而没有爆裂时及时进行处理，避免发生更大的损失。
管道机器人的种类很多，其主要行走方式有履带式、轮式、蠕动式等，但是其结构都比较复杂，并且很难小型化。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种管道爬行机器人，该管道爬行机器人可以探测供水管道内的漏水点，结构简单、体积小、运动灵活。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种管道爬行机器人，包括机器人前段、机器人后段、滚轮和滑动杆，所述机器人前段与机器人后段之间有软管连接，所述机器人前段的外周面上固定有摄像头，所述机器人后段内套设有电池安装环，所述电池安装环内设置有电池安装孔，所述电池安装孔内装有电池，所述电池安装环的轴向中空部分安装有电机，所述电池与电机电性连接，所述机器人前段的两端和所述机器人后段的两端均设置有旋转盘，所述旋转盘的内壁向内延伸有多个旋转盘内撑杆，所述多个旋转盘内撑杆内均设置有旋转盘内撑杆内孔，所述旋转盘内撑杆内孔的一端开口于所述旋转盘的外周面，所述机器人后段的外端处的所述旋转盘上的所述多个旋转盘内撑杆在所述旋转盘内聚集在一起，在该聚集处设置有电机轴安装孔，所述电机的电机输出轴安装在所述电机轴安装孔内，所述电机输出轴将所述电机与所述机器人后段的外端处的所述旋转盘连接为一体，所述滑动杆的一端通过销轴与所述滚轮固定，所述滑动杆的另一端伸入所述旋转盘内撑杆内孔内，所述旋转盘内撑杆内孔内设置有弹簧，所述弹簧的一端固定套设在所述滑动杆的所述另一端上，所述滚轮的中心轴线与所述电机输出轴的中心轴线倾斜有夹角。
在本发明一个较佳实施例中，所述机器人前段内设置有控制所述摄像头工作的控制电路板。
在本发明一个较佳实施例中，所述机器人前段内设置有传输所述摄像头所拍摄视频的无线传输模块。
在本发明一个较佳实施例中，所述软管为波纹管。
在本发明一个较佳实施例中，所述机器人后段内设置有控制所述电机工作的控制模块。
本发明的有益效果是：本发明的管道爬行机器人通过电机驱动旋转盘旋转，旋转盘上的滚轮在转动的同时带动机器人在管道内直线行走或者机器人同时进行转动，机器人身上的摄像头可以探测供水管道内的漏水点，结构简单、体积小、运动灵活。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明的管道爬行机器人的结构示意图；
图2是本发明的管道爬行机器人的结构爆炸图；
图3是图1和图2中的旋转盘的结构示意图；
图4是图2中的电池安装环的结构示意图。
附图中各部件的标记如下：100、机器人前段，200、机器人后段，1、旋转盘，2、摄像头，3、软管，4、滚轮，5、滑动杆，6、旋转盘内撑杆，7、电机轴安装孔，8、弹簧，9、电池安装环，10、电机，11、电机输出轴，12、旋转盘盘体，13、旋转盘内撑杆内孔，14、销轴，15、电池安装环外周面，16、电池安装孔，17、电池安装环环体，18、电池安装环内周面。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图4，本发明实施例包括：
一种管道爬行机器人，包括机器人前段100、机器人后段200、滚轮4和滑动杆5，所述机器人前段100和机器人后段200均包括有圆筒形的外壳，所述机器人前段100与机器人后段200之间有金属波纹管的软管3进行连接，所述机器人前段100外壳的外周面上固定有摄像头2，所述机器人后段200内套设有电池安装环9，所述电池安装环9包括电池安装环环体17，电池安装环环体17为中空的柱状体，所述电池安装环环体17的内外环面分别为电池安装环内周面18和电池安装环外周面15，所述电池安装环环体17壁内轴向设置有电池安装孔16，所述电池安装孔16内装有电池，电池优选使用大容量的锂电池，所述电池安装环9的轴向中空部分安装有电机10，所述电池与电机10电性连接为电机10提供能源。
所述机器人前段100的两端和所述机器人后段200的两端均设置有旋转盘1，所述旋转盘1包括旋转盘盘体12，所述旋转盘盘体12的内壁向该盘的中心方向延伸有多个旋转盘内撑杆6，所述多个旋转盘内撑杆6内均设置有旋转盘内撑杆内孔13，所述旋转盘内撑杆内孔13的一端开口于所述旋转盘1的外周面，所述机器人后段200的外端处的所述旋转盘1上的所述多个旋转盘内撑杆6在所述旋转盘1内延伸聚集在一起，在该聚集处设置有电机轴安装孔7，所述电机10的电机输出轴11安装在所述电机轴安装孔7内，所述电机输出轴11将所述电机10与所述机器人后段200的外端处的所述旋转盘1连接为一体。
所述滑动杆5的一端通过销轴14与滚轮4固定，滑动杆5的另一端伸入所述旋转盘内撑杆内孔13内，所述旋转盘内撑杆内孔13内设置有弹簧8，所述弹簧8的一端固定套设在滑动杆5的所述另一端上，所述滚轮4的中心轴线与所述电机输出轴11的中心轴线倾斜有夹角，即滚轮4的中心轴线与电机输出轴11的中心轴线之间呈一定的夹角，这样电机10工作带动机器人后段200的外端处的旋转盘1旋转时，滚轮4的滚动可以带动机器人后段200和整个机器人向前直线移动、或者带动机器人后段200和整个机器人向前直线移动的同时还进行转动。
优选地，所述机器人前段100内还设置有控制所述摄像头2工作的控制电路板（图中未示）。
优选地，所述机器人前段100内还设置有传输所述摄像头2所拍摄视频的无线传输模块（图中未示），以将摄像头2所拍摄的视频传输给外部分析控制机构。通过摄像头2的拍摄可以发现管道有无漏水点。
优选地，所述机器人后段200内设置有控制所述电机10工作的控制模块（图中未示），用于控制电机10的工作状态。该控制模块可以采用单片机、控制电路和其他控制方式。
进一步地，使用时将本发明的机器人置于待监测的管道内，起动电机10工作，电机输出轴11旋转带动机器人后段200的外端处的旋转盘1旋转时，滚轮4的滚动可以带动机器人后段200和整个机器人向前直线移动、或者带动机器人后段200和整个机器人向前直线移动的同时还进行转动。
弹簧8使滚轮4抵住监测管道的内壁，使滚轮4有足够的摩擦力可以带动机器人向前直线移动。如果管道的内径较小，滚轮4可以将弹簧8压缩，使整个机器人的最大外径变小，机器人仍然可以容纳在管道内，使机器人有很好的适应不同管道的能力。
在管道拐弯处，软管3弯折可以使机器人前段100和机器人后段200相对折弯，以适应弯道拐弯的需要。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种管道爬行机器人，其特征在于，包括机器人前段、机器人后段、滚轮和滑动杆，所述机器人前段与机器人后段之间有软管连接，所述机器人前段的外周面上固定有摄像头，所述机器人后段内套设有电池安装环，所述电池安装环内设置有电池安装孔，所述电池安装孔内装有电池，所述电池安装环的轴向中空部分安装有电机，所述电池与电机电性连接，所述机器人前段的两端和所述机器人后段的两端均设置有旋转盘，所述旋转盘的内壁向内延伸有多个旋转盘内撑杆，所述多个旋转盘内撑杆内均设置有旋转盘内撑杆内孔，所述旋转盘内撑杆内孔的一端开口于所述旋转盘的外周面，所述机器人后段的外端处的所述旋转盘上的所述多个旋转盘内撑杆在所述旋转盘内聚集在一起，在该聚集处设置有电机轴安装孔，所述电机的电机输出轴安装在所述电机轴安装孔内，所述电机输出轴将所述电机与所述机器人后段的外端处的所述旋转盘连接为一体，所述滑动杆的一端通过销轴与所述滚轮固定，所述滑动杆的另一端伸入所述旋转盘内撑杆内孔内，所述旋转盘内撑杆内孔内设置有弹簧，所述弹簧的一端固定套设在所述滑动杆的所述另一端上，所述滚轮的中心轴线与所述电机输出轴的中心轴线倾斜有夹角。
2.根据权利要求1所述的管道爬行机器人，其特征在于，所述机器人前段内设置有控制所述摄像头工作的控制电路板。
3.根据权利要求1所述的管道爬行机器人，其特征在于，所述机器人前段内设置有传输所述摄像头所拍摄视频的无线传输模块。
4.根据权利要求1所述的管道爬行机器人，其特征在于，所述软管为波纹管。
5.根据权利要求1所述的管道爬行机器人，其特征在于，所述机器人后段内设置有控制所述电机工作的控制模块。
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