CN105650405A - 全向巡航拍摄机构及轮式管道检测机器人 - Google Patents

全向巡航拍摄机构及轮式管道检测机器人 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种全向巡航拍摄机构及轮式管道检测机器人，全向巡航拍摄机构包括底部基座、可转动的固定在基座上的用于容置摄像机构的摄像机主舱、用驱动摄像机主舱相对于基座沿竖直轴转动的竖直向电机、用于驱动摄像机构在摄像机主舱内沿水平轴转动的轴向电机。在本发明实施例中，通过升降机构、全向巡航拍摄机构来实现360°拍摄，提高管道内巡航时监控的便利性和可靠性。

Description

全向巡航拍摄机构及轮式管道检测机器人
技术领域
本发明涉及机械技术领域，特别是指一种全向巡航拍摄机构及轮式管道检测机器人。
背景技术
随着社会的发展来带了基础设施建设的发展，越来越多高楼大厦拔地而起，而随之铺设的各种管网也成为了检修维护的难点。现有技术中有很多能够在管道内行动的管道检测机械，能够帮助发现管道内是否有安全隐患，其中最常见的就是轮式管道检测机器人,其性能优越且成本低。
而不管采用何种的管道检测设备，一般都设有视频监控探头以实时传回监控视频。但是现有的管道检测设备的监控摄像头一般都无法实现全向拍摄，这样就导致很难获得完整的监控画面，影响监控效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种监控效果好的全向巡航拍摄机构及轮式管道检测机器人。
为了解决上述问题，本发明实施例提出了一种全向巡航拍摄机构，包括底部基座、可转动的固定在基座上的用于容置摄像机构的摄像机主舱、用驱动所述摄像机主舱相对于所述基座沿竖直轴转动的竖直向电机、用于驱动所述摄像机构在所述摄像机主舱内沿水平轴转动的轴向电机；
其中所述底部基座上设有沿竖直方向延伸的转轴,所述转轴上固定有固定齿轮；所述摄像机主舱套接在所述转轴上以相对于基座转动；
其中所述摄像机主舱的前端固定有主舱，所述竖直向电机设置于所述主舱内且所述竖直向电机具有沿竖直方向延伸的动力输出轴；所述竖直方向延伸的动力输出轴通过第一传动齿轮副连接基座的转轴上的固定齿轮以带动所述摄像机主舱和主舱整体沿所述转轴转动；
其中所述主舱前端设有水平向延伸的主轴,所述摄像机构固定在所述主轴上，所述主轴可转动的固定在所述主舱上；所述主舱内还设有轴向电机，所述轴向电机的动力输出轴通过第二传动齿轮副连接所述主轴以带动所述主轴沿着水平向的转轴做轴向转动。
其中，所述轴向电机的动力输出轴通过联动齿轮和减速齿轮连接所述主轴以带动所述主轴沿着水平向的转轴做轴向转动。
所述轴向电机的动力输出轴通过联动齿轮和减速齿轮连接所述主轴以带动所述主轴沿着水平向的转轴做轴向转动。
所述摄像机主舱顶部设有上轴座，所述第一传动齿轮副的齿轮都装配在所述上轴座上。
所述上轴座顶部覆盖有上端盖。
同时，本发明实施例还提出了一种可升降全向巡航拍摄机构，包括如前任一项所述的全向巡航拍摄机构，还包括升降机构；其中所述升降机构包括底座、转动臂；其中所述转动臂的一端设有监控座，另一端固定在底座上并能够相对于底座转动；且所述监控座上设有监控头；其中该底座包括用于将整个升降机构固定在轮式管道检测机器人上的连接座，且所述连接座上设有延伸出的连杆，在连杆的端部设有涡轮，该涡轮固定在连杆上，该涡轮与连杆之间相对静止以提供支撑；
转动臂内空形成用于容置驱动机构的主舱，在主舱外部设有气弹簧，该气弹簧的两端分别固定在连杆和主舱外以实现减震；其中主舱内设有驱动机构，该驱动机构包括步进伺服电机，该步进伺服电机沿所述主舱的轴向延伸且步进伺服电机的动力输出轴上设有蜗杆，该蜗杆表面的螺纹啮合在该涡轮上；
所述监控座的端部设有连接件和旋紧件以将所述全向巡航拍摄机构装配在所述转动臂上。
其中，在转动臂上的端部设有监控座，所述监控座上设有朝向后部的摄像头；该监控座通过二级转轴与转动臂连接，所述二级转轴的轴与转动臂的轴相互垂直，且所述转动臂外设有沿所述转动臂轴向延伸的气动伸缩机构连接监控座以控制所述监控座沿所述二级转轴沿竖直面转动以调整该监控座俯仰角度；在监控座上设有摄像头。
同时，本发明实施例还提出了一种轮式管道检测机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上设有控制设备；还包括如前任一项所述可升降全向巡航拍摄机构，且所述升降机构上的摄像头通过电缆连接所述控制设备。
本发明的上述技术方案具有如下有益效果
上述方案中，通过升降机构、全向巡航拍摄机构来实现360°拍摄，提高管道内巡航时监控的便利性和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例的全向巡航拍摄机构的分离结构示意图；
附图标记说明：
1、保护盖；
2、主轴；
3、联动齿轮；
4、减速齿轮；
5、轴向电机；
6、主舱；
7、底部基座；
8、摄像机主舱；
9、竖直向电机；
10、上轴座；
11、固定齿轮；
12、上端盖；
A1、水平转轴；
A2、动力输出轴；
A3、竖直转轴；
图2为本发明实施例的升降机构的结构示意图；
附图标记说明：
201、齿轮箱；
202、涡轮；
203、蜗杆；
204、步进伺服电机；
205、气弹簧；
206、主舱；
207、连杆；
208、二级转轴；
209、第一航空插头；
210、旋紧件；
211、石英玻璃；
212、后密封盖；
213、第二航空插头；
214、后视摄像机；
215、连接销；
216、第三航空插头；
217、旋紧件；
218、防尘盖；
219、连接件；
220、前置照明灯；
221、前密封盖；
图3为图2的立体图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种监控效果好的全向巡航拍摄机构及轮式管道检测机器人。
如图1所示的，本发明实施例提出了一种全向巡航拍摄机构，包括底部基座7、可转动的固定在基座上的用于容置摄像机构的摄像机主舱8、用驱动所述摄像机主舱相对于所述基座沿竖直轴转动的竖直向电机9、用于驱动所述摄像机构在所述摄像机主舱8内沿水平轴转动的轴向电机5；
其中，所述底部基座7上设有沿竖直方向延伸的转轴,所述转轴上固定有固定齿轮11；所述摄像机主舱8套接在所述转轴上以相对于基座7转动；
其中，所述摄像机主舱8的前端固定有主舱6，所述竖直向电机9设置于所述主舱6内且所述竖直向电机9具有沿竖直方向延伸的动力输出轴A2；所述竖直方向延伸的动力输出轴A2通过第一传动齿轮副连接基座7的竖直转轴A3上的固定齿轮11以带动所述摄像机主舱8和主舱6整体沿所述竖直转轴A3转动；
其中，所述主舱前端设有水平向延伸的主轴2,所述摄像机构固定在所述主轴2上，所述主轴2可转动的固定在所述主舱6上；所述主舱6内还设有轴向电机5，所述轴向电机5的动力输出轴通过第二传动齿轮副连接所述主轴2以带动所述主轴2沿着水平向的水平转轴A1做轴向转动。
如图1所示的，所述轴向电机5的动力输出轴通过联动齿轮3和减速齿轮4连接所述主轴2以带动所述主轴2沿着水平向的水平转轴A1做轴向转动。
如图1所示的，所述摄像机主舱8顶部设有上轴座10，所述第一传动齿轮副的齿轮都装配在所述上轴座10上。
如图1所示的，上轴座10顶部覆盖有上端盖11。
同时，本发明实施例还提出了一种可升降全向巡航拍摄机构，包括如图1所示的全向巡航拍摄机构，还包括如图2、图3所示的升降机构。
如图2、图3所示的，升降机构包括底座、转动臂；其中所述转动臂的一端设有监控座，另一端固定在底座上并能够相对于底座转动；且所述监控座上设有朝向后部的监控头。
如图2所示的，该底座包括用于将整个升降机构固定在轮式管道检测机器人上的连接座，且所述连接座上设有延伸出的连杆207，在连杆207的端部设有涡轮202，该涡轮202固定在连杆207上，该涡轮202与连杆207之间相对静止以提供支撑。在底座上设有第一航空插头209以连接轮式管道检测机器人上的设备。
如图2所示的，转动臂内空形成用于容置驱动机构的主舱206，在主舱206外部设有气弹簧205，该气弹簧205的两端分别固定在连杆207和主舱206外以实现减震。其中主舱206内设有驱动机构，该驱动机构包括步进伺服电机204，该步进伺服电机204沿所述主舱206的轴向延伸且步进伺服电机204的动力输出轴上设有蜗杆203，该蜗杆203表面的螺纹啮合在该涡轮202上。
如图2所示的，在转动臂的远端的顶部设有监控座，该监控座通过二级转轴208与转动臂连接，所述二级转轴208的轴与转动臂的轴相互垂直，且所述转动臂外设有沿所述转动臂轴向延伸的气动伸缩机构连接监控座以控制所述监控座沿所述二级转轴208沿竖直面转动。这样就可以实现该监控座俯仰角度。
如图2所示的，在监控座上设有摄像头，该摄像头可以为后视摄像头214。如图2所示，该后视摄像头214的前方设有前置照明灯220。且后视摄像头214的镜头处设有旋紧件210。
其中，该监控座内空以形成与摄像头导通的用于使电缆穿过的通道，且所述通道的两端分别设有第二航空插头213和第三航空插头216。这样可以通过第一航空插头209、第二航空插头213、第三航空插头216之间通过电缆相互连接使摄像头连接轮式管道检测机器人上的设备。这样后视摄像头214就可以配合如图1所示的该全向巡航拍摄机构来实现前后同时拍摄。且该前置照明灯220也可以为轮式管道检测机器人的前进方向上提供照明。
如图2和图3所示的，该第二航空插头213设置与该监控头的前端，且通过连接销插215固定在监控座的通道一端。
如图2所示的，在转动臂的端部设有用于装配如图1所示的全向巡航拍摄机构的装配部，该装配部设有连接件219和旋紧件217以连接所述的前置摄像头或其他部件。且该装配部位置还设有防尘盖218。如图1所示的，该摄像头设有前密封盖221和后密封盖212组成的外壳，且在前密封盖221上设有石英玻璃211以使摄像头能够拍摄且又能提供防水防尘的密封保护。
如图2所示的，该第二航空插头213设置与该监控头的前端，且通过连接销插215固定在监控座的通道一端。如图2所示的，在转动臂的端部设有用于连接前置摄像头或其他部件的装配部，该装配部设有连接件219和旋紧件217以连接所述的前置摄像头或其他部件。且该装配部位置还设有防尘盖218。如图1所示的，该摄像头设有前密封盖221和后密封盖212组成的外壳，且在前密封盖221上设有石英玻璃211以使摄像头能够拍摄且又能提供防水防尘的密封保护。
同时，本发明实施例还提出了一种轮式管道检测机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上设有控制设备；还包括如所述的可升降全向巡航拍摄机构，且所述升降机构上的摄像头通过电缆连接所述控制设备。
在本发明实施例中，通过升降机构、全向巡航拍摄机构来实现360°拍摄，提高管道内巡航时监控的便利性和可靠性。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种全向巡航拍摄机构，其特征在于，包括底部基座、可转动的固定在基座上的用于容置摄像机构的摄像机主舱、用驱动所述摄像机主舱相对于所述基座沿竖直轴转动的竖直向电机、用于驱动所述摄像机构在所述摄像机主舱内沿水平轴转动的轴向电机；
其中所述底部基座上设有沿竖直方向延伸的转轴,所述转轴上固定有固定齿轮；所述摄像机主舱套接在所述转轴上以相对于基座转动；
其中所述摄像机主舱的前端固定有主舱，所述竖直向电机设置于所述主舱内且所述竖直向电机具有沿竖直方向延伸的动力输出轴；所述竖直方向延伸的动力输出轴通过第一传动齿轮副连接基座的转轴上的固定齿轮以带动所述摄像机主舱和主舱整体沿所述转轴转动；
其中所述主舱前端设有水平向延伸的主轴,所述摄像机构固定在所述主轴上，所述主轴可转动的固定在所述主舱上；所述主舱内还设有轴向电机，所述轴向电机的动力输出轴通过第二传动齿轮副连接所述主轴以带动所述主轴沿着水平向的转轴做轴向转动。
2.根据权利要求1所述的全向巡航拍摄机构，其特征在于，所述轴向电机的动力输出轴通过联动齿轮和减速齿轮连接所述主轴以带动所述主轴沿着水平向的转轴做轴向转动。
3.根据权利要求1所述的全向巡航拍摄机构，其特征在于，所述轴向电机的动力输出轴通过联动齿轮和减速齿轮连接所述主轴以带动所述主轴沿着水平向的转轴做轴向转动。
4.根据权利要求1所述的全向巡航拍摄机构，其特征在于，所述摄像机主舱顶部设有上轴座，所述第一传动齿轮副的齿轮都装配在所述上轴座上。
5.根据权利要求1所述的全向巡航拍摄机构，其特征在于，上轴座顶部覆盖有上端盖。
6.一种可升降全向巡航拍摄机构，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的全向巡航拍摄机构，还包括升降机构；其中所述升降机构包括底座、转动臂；其中所述转动臂的一端设有监控座，另一端固定在底座上并能够相对于底座转动；且所述监控座上设有监控头；其中该底座包括用于将整个升降机构固定在轮式管道检测机器人上的连接座，且所述连接座上设有延伸出的连杆，在连杆的端部设有涡轮，该涡轮固定在连杆上，该涡轮与连杆之间相对静止以提供支撑；
转动臂内空形成用于容置驱动机构的主舱，在主舱外部设有气弹簧，该气弹簧的两端分别固定在连杆和主舱外以实现减震；其中主舱内设有驱动机构，该驱动机构包括步进伺服电机，该步进伺服电机沿所述主舱的轴向延伸且步进伺服电机的动力输出轴上设有蜗杆，该蜗杆表面的螺纹啮合在该涡轮上；
所述监控座的端部设有连接件和旋紧件以将所述全向巡航拍摄机构装配在所述转动臂上。
7.根据权利要求6所述的可升降全向巡航拍摄机构，其特征在于，在转动臂上的端部设有监控座，所述监控座上设有朝向后部的摄像头；该监控座通过二级转轴与转动臂连接，所述二级转轴的轴与转动臂的轴相互垂直，且所述转动臂外设有沿所述转动臂轴向延伸的气动伸缩机构连接监控座以控制所述监控座沿所述二级转轴沿竖直面转动以调整该监控座俯仰角度；在监控座上设有摄像头。
8.一种轮式管道检测机器人，其特征在于，包括机器人本体，所述机器人本体上设有控制设备；还包括如权利要求6-7任一项所述可升降全向巡航拍摄机构，且所述升降机构上的摄像头通过电缆连接所述控制设备。
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