CN106439385A - 一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人 - Google Patents

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Abstract

一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人，包括机身、升降组件、CCTV检测组件和空洞探测组件，升降组件包括主升降臂、辅助升降臂以及升降驱动机构，主升降臂和辅助升降臂的一端均铰接在机身上，另一端均与CCTV检测组件铰接，主升降臂、辅助升降臂构成平行四边形；机身两侧分别设有一个驱动轮系，每个驱动轮系分别通过一伸缩臂组件与机身铰接，伸缩臂组件包括上臂和下臂，上臂上端与机身铰接，下端与下臂上端铰接，下臂下端与驱动轮系铰接，每个铰接处均设有定位销或定位盖。本发明CCTV检测组件能够始终保持在水平状态，可适用于不同口径的管道，并让驱动轮系与管道内壁的接触面积始终保持最大，增加附着力。

Description

一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人
技术领域
本发明涉及一种管道检测设备，更具体地说是指一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人。
背景技术
城市排水管道是排除城市污水和雨水的重要途径，也是城市公用设施的组成部分，甚至成为城市稳定发展的基础设施。但是，在长期的使用过程中，就会在管道内产生结垢、淤泥的沉积以及其它杂质，也会由于水流长期的冲刷管壁，导致管壁的磨损变薄、产生裂纹、甚至破损的情况，并且也会发生管壁的渗漏，管壁外部的泥土松动，随着水流冲走，形成空洞现象，导致路面的塌陷等。而且下水管道管径尺寸大小不一，因此，需要一种多功能型城市排水管道检测机器人用于排水管道的检测，发现管道内外的问题，及时清理和修复，并且能够适用于不同尺寸大小的管径。
目前，市场上已出现了一些管道检测机器人，但现有管道检测机器人在进行高度调整时，无法使CCTV检测组件始终保持在水平状态。同时，现有的管道检测机器人采用的是更换不同长度的行走轮承载轴的方式来适用于不同尺寸的管径，这种方式更换起来比较繁琐，而且由于管道是圆形的，行走轮与管道的接触一直都是一条较窄的面，附着力较小。
发明内容
本发明提供一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人，以解决现有管道检测机器人在进行高度调整时CCTV检测组件无法始终保持水平状态，以及为适应不同尺寸管径的更换调整较繁琐、行走轮的附着力较小等问题。
本发明采用如下技术方案：
一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人，包括机身、升降组件、CCTV检测组件、空洞探测组件、驱动轮系以及伸缩臂组件，所述升降组件包括主升降臂、辅助升降臂以及升降驱动机构，所述主升降臂和辅助升降臂的一端均铰接在所述机身上，另一端均与所述CCTV检测组件铰接，所述主升降臂、辅助升降臂及其相应的铰接部件构成平行四边形；所述机身两侧分别设有一个驱动轮系，每个驱动轮系分别通过一个所述伸缩臂组件与所述机身铰接，所述伸缩臂组件包括上臂和下臂，所述上臂上端与机身铰接，下端与下臂上端铰接，所述下臂下端与驱动轮系铰接，每个铰接处均设有限制其相对转动的定位销或定位盖。
进一步地，所述上臂上端头设有轴孔，该轴孔内穿设有一两端固定在机身上的第一连接轴，所述轴孔外周面上还间隔设有复数个定位孔，所述机身上还设有一配合设置在所述定位孔上的定位销。
进一步地，所述上臂下端与下臂上端的铰接处、所述下臂下端与驱动轮系的铰接处均通过第二连接轴连接，所述第二连接轴的末端设有六角头，该六角头处配合设有一定位盖。
进一步地，所述CCTV检测组件包括摄像头、辅助照明设备以及安装支架，所述摄像头水平设置在安装支架上部，辅助照明设备设于安装支架的侧面，所述空洞探测组件水平安装在安装支架的下部，所述主升降臂和辅助升降臂均铰接在所述安装支架上。
进一步地，所述升降驱动机构包括丝杆电机、丝杆、套筒以及从动杆，所述丝杆电机铰接在所述机身上，所述丝杆连接在丝杆电机输出端，所述套筒同轴设于所述丝杆外部，所述从动杆套设在所述套筒内，且其一端连接在所述丝杆上构成滑动副，另一端铰接在所述安装支架上。
进一步地，所述空洞探测组件包括空洞探测雷达及长圆柱形天线。
进一步地，所述驱动轮系包括驱动轮安装板、驱动轮以及驱动电机，所述驱动轮安装板倾斜设置在所述机身侧面，驱动轮安装板外侧壁的前后两端各安装一个所述驱动轮，所述驱动电机安装在驱动轮安装板的内侧壁。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明的主升降臂、辅助升降臂及其相应的铰接部件构成平行四边形，确保主升降臂、辅助升降臂在绕其铰接处旋转时，CCTV检测组件能够始终保持在水平状态。
2、伸缩臂组件包括上臂和下臂，上臂与机身、上臂与下臂、下臂与驱动轮系均铰接，便于驱动轮系长度及角度的调整，且铰接处均设有定位销或定位盖，又可限制各铰接处发生相对转动，故本发明的管道机器人能够适用于不同口径的管道，并让驱动轮系与管道内壁的的接触面积始终保持最大，增加附着力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的俯视图。
图4为本发明伸缩臂组件的结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。
一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人，参照图1至图3，包括机身1、升降组件10、CCTV检测组件20、空洞探测组件30、驱动轮系40以及伸缩臂组件50。所述升降组件10包括主升降臂11、辅助升降臂12以及升降驱动机构，所述主升降臂11和辅助升降臂12的一端均铰接在所述机身1上，另一端均与所述CCTV检测组件20铰接，所述主升降臂11、辅助升降臂12及其相应的铰接部件构成平行四边形，确保主升降臂11、辅助升降臂12在绕其铰接处旋转时，CCTV检测组件20能够始终保持在水平状态。
参照图1至图3，所述CCTV检测组件20包括摄像头21、辅助照明设备22以及安装支架23，所述摄像头水平21设置在安装支架23上部，辅助照明设备22设于安装支架23的侧面，空洞探测组件30水平安装在安装支架23的下部，所述主升降臂11和辅助升降臂12均铰接在所述安装支架23上。上述升降驱动机构包括丝杆电机131、丝杆（图中未示出）、套筒132以及从动杆133，所述丝杆电机131铰接在所述机身1上，所述丝杆连接在丝杆电机131输出端，所述套筒132同轴设于所述丝杆外部，所述从动杆133套设在所述套筒132内，且其一端连接在所述丝杆上构成滑动副，另一端铰接在所述安装支架23上，随着丝杠的旋转而沿着丝杠的轴向运动。
参照图1至图3，所述机身1两侧分别设有一个驱动轮系40，每个驱动轮系40分别通过一个所述伸缩臂组件50与所述机身1铰接，驱动轮系40包括驱动轮安装板41、驱动轮42以及驱动电机43，所述驱动轮安装板41倾斜设置在所述机身1侧面，驱动轮安装板41外侧壁的前后两端各安装一个所述驱动轮42，所述驱动电机43安装在驱动轮安装板41的内侧壁。伸缩臂组件50包括上臂51和下臂52，上臂51上端与机身1铰接，下端与下臂52上端铰接，所述下臂52下端与驱动轮系40铰接。
参照图2和图4，上述上臂51上端头设有轴孔，该轴孔内穿设有一两端固定在机身上的第一连接轴511，所述轴孔外周面上还间隔设有复数个定位孔512，所述机身1上还设有一配合设置在所述定位孔512上的定位销513，上臂51与机身1之间通过定位销513限制两者之间的相对转动，当定位销513离开定位孔512时，即可调节上臂51与机身1的位置。上臂51下端与下臂52上端的铰接处、所述下臂52下端与驱动轮系40的铰接处均通过第二连接轴521连接，所述第二连接轴521的末端设有六角头，该六角头处配合设有一定位盖522，通过这种结构可以在调节好上臂51与下臂52间的位置后，将定位盖522扣在第二连接轴521上，限制住第二连接轴521的相对转动，然后用定位销将定位盖522固定在下臂52上，则下臂52与上臂51的相对位置就被锁死。
参照图1至图3，上述空洞探测组件30包括空洞探测雷达及长圆柱形天线31，长圆柱形天线31能够360°地探测管道周边的空洞。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (7)

1.一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人，包括机身、升降组件、CCTV检测组件、空洞探测组件、驱动轮系以及伸缩臂组件，其特征在于：所述升降组件包括主升降臂、辅助升降臂以及升降驱动机构，所述主升降臂和辅助升降臂的一端均铰接在所述机身上，另一端均与所述CCTV检测组件铰接，所述主升降臂、辅助升降臂及其相应的铰接部件构成平行四边形；所述机身两侧分别设有一个驱动轮系，每个驱动轮系分别通过一个所述伸缩臂组件与所述机身铰接，所述伸缩臂组件包括上臂和下臂，所述上臂上端与机身铰接，下端与下臂上端铰接，所述下臂下端与驱动轮系铰接，每个铰接处均设有限制其相对转动的定位销或定位盖。
2.如权利要求1所述的一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人，其特征在于：所述上臂上端头设有轴孔，该轴孔内穿设有一两端固定在机身上的第一连接轴，所述轴孔外周面上还间隔设有复数个定位孔，所述机身上还设有一配合设置在所述定位孔上的定位销。
3.如权利要求1所述的一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人，其特征在于：所述上臂下端与下臂上端的铰接处、所述下臂下端与驱动轮系的铰接处均通过第二连接轴连接，所述第二连接轴的末端设有六角头，该六角头处配合设有一定位盖。
4.如权利要求1所述的一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人，其特征在于：所述CCTV检测组件包括摄像头、辅助照明设备以及安装支架，所述摄像头水平设置在安装支架上部，辅助照明设备设于安装支架的侧面，所述空洞探测组件水平安装在安装支架的下部，所述主升降臂和辅助升降臂均铰接在所述安装支架上。
5.如权利要求4所述的一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人，其特征在于：所述升降驱动机构包括丝杆电机、丝杆、套筒以及从动杆，所述丝杆电机铰接在所述机身上，所述丝杆连接在丝杆电机输出端，所述套筒同轴设于所述丝杆外部，所述从动杆套设在所述套筒内，且其一端连接在所述丝杆上构成滑动副，另一端铰接在所述安装支架上。
6.如权利要求1所述的一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人，其特征在于：所述空洞探测组件包括空洞探测雷达及长圆柱形天线。
7.如权利要求1所述的一种适用于不同尺寸管径的伸缩臂式管道检测机器人，其特征在于：所述驱动轮系包括驱动轮安装板、驱动轮以及驱动电机，所述驱动轮安装板倾斜设置在所述机身侧面，驱动轮安装板外侧壁的前后两端各安装一个所述驱动轮，所述驱动电机安装在驱动轮安装板的内侧壁。
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