CN108890659B

CN108890659B - 一种综合管廊巡检机器人

Info

Publication number: CN108890659B
Application number: CN201810771047.6A
Authority: CN
Inventors: 陈振伟; 刘婧芳; 丁华锋; 郝月娇; 刘旋
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2038-07-13
Also published as: CN108890659A

Abstract

本发明公开了一种综合管廊巡检机器人，该机器人的行走结构紧紧配合T字钢轨道，保证了行驶过程的稳定性，便于综合管廊的正常巡检。机器人的电池箱的挡板结构与综合管廊指定位置处的电池更换机械手相配合，实现该机器人的供电无人化。机器人腔体分为三层，结构分工明确，便于机器人的维修和管理。可折叠机械手具有占用空间小、功能多，对较为窄小的地方仍可以实现很好的巡检。综合管廊巡检机器人更加智能化，通过初始坐标和路径规划实现自动定位，实时监测管廊内是否存在安全隐患，提升对综合管廊安全隐患的预警预防能力。该机器人可以用于生物反应池廊道中，桥梁隧道，危化品仓库，地铁系统，核电站，高压变电站等场所。

Description

一种综合管廊巡检机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种综合管廊巡检机器人。

背景技术

随着智慧城市的大力发展，智慧综合管廊作为智慧城市大力发展的一个重点项目，而综合管廊巡检机器人作为智慧管廊技术中不可或缺的一部分。综合管廊作为智慧城市的生命线，其重要性不言而喻，巡检机器人用来实时监测管廊的内部情况，对综合管廊的内部情况起到预防预警的作用，进而保证综合管廊的正常运行。因此，综合管廊巡检机器人的研究成为了各大高校和企业的研究热点。

目前该类型的机器人在结构设计和造型方面还有很大的创新空间，在对管廊巡检方面还有很多完善之处，市场对该类型的机器人需求很大，在工程应用中目前的管廊巡检机器人仍然面临着很大的挑战。为了更好的服务城市和服务综合管廊，设计一款结构简单，适用性强，灵活性强，稳定耐用的综合管廊巡检机器人是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合管廊巡检机器人，为国企业及研究机构提供专利信息和技术支持。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种综合管廊巡检机器人，该综合管廊巡检机器人包括T字钢(1)，机器人腔体(2),步进电机(3)，驱动器(4)，锥齿轮(5)，轴承盒(6)，轴承(7)，齿轮箱(8)，直齿轮(9)，车轮(10)，导向轮(11)，顶紧轮(12)，菱形轴承(13)，气压指示灯(14)，控制箱(15)，一氧化碳传感器(16)，硫化氢传感器(17)，MQ-5甲烷传感器(18)，碰撞传感器(19)，电池箱(20)，电池挡板(21)，开关按钮(22)，可折叠机械手(23)，支撑座(24)，编码器(25)，舵机(26)，直流减速电机(27)，LED灯源(28)，高清摄像机(29)，报警装置(30)，激光测距传感器(31)，防跌落传感器(32)，温度传感器(33)，湿度传感器(34)，盖板(35)和内六角圆柱螺钉。

T字钢(1)用以悬挂在综合管廊的管道上方，T字钢(1)的悬挂高度调整好后，T字钢(1)作为该巡检机器人的轨道路基。该综合管廊巡检机器人的其他构件吊挂在T字钢(1)上，对综合管廊的安全隐患问题进行巡检。

机器人腔体(2)由铝合金材料组成凹字型。凹字型腔体分成三层，第一层箱体内安装传动装置和驱动装置，传动装置由一对啮合的锥齿轮(5)和齿轮箱(8)组成，驱动装置由步进电机(3)和驱动器(4)组成。第二层箱体的前一半是控制箱(15)，后一半是电池箱(20)。第三层箱体放置可折叠机械手(23)。

步进电机(3)和驱动器(4)作为该机器人的驱动装置，通过发送脉冲来准确计算车轮(10)的转动圈数，从而得到该机器人的准确行程。步进电机(3)和驱动器(4)的工作温度范围在负三十度到五十度。驱动器(4)一端与控制板连接，另一端与步进电机连接，步进电机的转动轴上安装锥齿轮。

锥齿轮(5)连接在步进电机(3)的一端，与前轮轴上的锥齿轮(5)相啮合，前轮轴的两端分别是齿轮箱(8)和轴承盒(6)，齿轮箱(8)由五个直齿轮(9)、五个轴承(7)组成。一对相互啮合的锥齿轮(5)实现垂直方向的运动。前轮轴上的锥齿轮(5)一端是齿轮箱(8)的直齿轮(9)，直齿轮(9)带动其他四个直齿轮(9)啮合并进行传递运动，最后的直齿轮(9)与后轮轴连接，最后的直齿轮(9)带动后车轮运动。前轮轴和后轮轴的垂直高度一致并相互平行，垂直距离和水平距离决定了车轮(10)的直径和齿轮的参数。机器人箱体内的行走装置和驱动装置是对称布置的。

导向轮(11)和顶紧轮(12)，对称布置在机器人腔体(2)的凹形空间内。导向轮(11)运动方向垂直于车轮(10)，与T字钢(1)的垂直面存在一定的间隙，起到导向的作用。顶紧轮的安装位置在导向轮(11)的正下方，垂直距离要考虑T字钢(1)的尺寸。顶紧轮的两端装有菱形轴承(13)，顶紧轮(12)与T字钢(1)相接，起到一定的承载作用。导向轮(11)和顶紧轮(12)分别约束了该机器人在T字钢(1)上在的竖直和水平的运动，保证了机器人沿轨道的行走。

气压指示灯(14)，安装在机器人腔体(2)的前侧，用来检测机器人腔体(2)的气密性是否符合要求。设定气压阈值为大气压的1.5倍，通过向腔体注入稀有气体使得气压达到1.7倍的大气压，呈绿色。经过一天的观察后，气压值大于等于1.6个大气压，则气密性测试合格，不合格呈红色。

控制箱(15)和电池箱(20)，布置在机器人腔体的第二层。前一半是控制箱(15)，后一半是电池箱(20)，在控制箱(15)与电池箱(20)的隔板上设有供电插座，用于电路板的供电。控制箱(15)内有控制电路，驱动电路，通讯电路等，控制板采用stm32系列的集成板，连接各类传感器、报警装置(30)、驱动器(4)、气压指示灯(14)、舵机(26)和编码器(25)，同时电路板上的芯片选型也要注意工作温度保证在负三十度到五十度。电池采用定制的24v/80AH的锂电池，能够保证八个小时的续航能力。24v电压同时保证了工作人员在操作机器人过程的安全性。

电池挡板(21)的打开和闭合由一个开关按钮(22)控制，目的是为了能够实现机械手自动给该机器人更换电池。当需要取出电池时，机器人行走到管廊内更换电池的地点，换电池的机械手按下开关按钮(22)时，电池挡板(21)打开，机械手直接将电池取出。机械手把新的电池放入，再按一下按钮，挡板关闭即可完成电池的更换。电池箱口的尺寸、机械手的结构和电池的尺寸共同保证了电池可以实现无人换更换。电池和控制箱(15)的连接插头需要采用插拔式插头。

一氧化碳传感器(16)、硫化氢传感器(17)和MQ-5甲烷传感器(18)均安装在控制箱(15)的一侧，分别用于监测管廊内的一氧化碳、硫化氢和甲烷气体的浓度；预防的管道泄露的隐患。正常情况下，一氧化碳传感器(16)、硫化氢传感器(17)和MQ-5甲烷传感器(18)的指示灯呈绿色；当一氧化碳传感器(16)、硫化氢传感器(17)和MQ-5甲烷传感器(18)探测到周围的一氧化碳、硫化氢和甲烷气体的浓度超标时，一氧化碳传感器(16)、硫化氢传感器(17)和MQ-5甲烷传感器(18)的指示灯颜色变成红色并发出报警的声音，起到预防预警的作用。

可折叠机械手(23)具有五个自由度并安放在第三层箱体内，舵机(26)，直流减速电机(27)和编码器(25)精确控制可折叠机械手(23)的旋转角度。当可折叠机械手(23)处于最初的折叠状态时，该可折叠机械手(23)可以完全放在第三层箱体内。不使用的情况下，盖板(35)可以将第三层封住。当可折叠机械手(23)处于完全伸展状态，此时的工作空间最大，可实现管道的全方位监测。可折叠机械手(23)的底座安装在支撑座(24)上，实现全方位的旋转。可折叠机械手(23)的末端结构较小，在较小的空间处仍可以进行巡检和监测管廊内的情况是否安全。在可折叠机械手(23)的末端装有激光测距传感器(31)，LED灯源(28)，高清摄像机(29)和碰撞传感器(19)，保证该机器人在综合管廊内的正常工作。需注意的是这些装置的工作温度范围也要保证在负三十度到五十度。

LED灯源(28)和高清摄像机(29)用以获得高清图像并实时监测综合管廊内部的情况信息，例如管道是否存在泄漏，管道内仪表的参数是否正常等。

激光测距传感器(31)刷新速度大于2HZ，测距精度为毫米级，用来探测行驶前方的信息，实时反馈前方障碍物的距离。

碰撞传感器(19)共有两个，一个碰撞传感器(19)安装在控制箱(15)的另一侧，另一个碰撞传感器(19)安装在可折叠机械手(23)末端。当机器人腔体(2)与外界发生碰撞时，会引发车体上的碰撞传感器(19)；当可折叠机械手(23)与周围环境发生碰撞，则会触发可折叠机械手(23)上的碰撞传感器(19)。

防跌落传感器(32)安装在车体的底部。防跌落传感器(32)的工作温度范围在负三十度到五十度，刷新频率为5HZ，测量精度为毫米级。该防跌落传感器(32)通过检测机器人与地面的落差值，来验证机器人是否跌落，同时跌落也会触发报警装置(30)。

报警装置(30)安装在第三层箱体上。正常情况下，报警装置(30)的指示灯颜色呈绿色；当传感器探测到周围情况与控制系统设置的条件冲突时，报警装置(30)的指示灯颜色呈红色，并发出报警的声音，起到预防预警的作用。

温度传感器(33)和湿度传感器(34)安装在控制箱(15)的另一侧，目的在于监测管廊内的温度和湿度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、该机器人与现有该类型的机器人相比，该机器人的行走结构紧紧配合T字钢轨道，保证了行驶过程的稳定性，便于综合管廊的正常巡检。机器人的电池箱的挡板结构与综合管廊指定位置处的电池更换机械手相配合，实现该机器人的供电无人化。机器人腔体分为三层，结构分工明确，便于机器人的维修和管理。可折叠机械手具有占用空间小，工作空间大，功能多的特点，对较为窄小的地方仍可以实现很好的巡检。该机器人具有结构简单，适用性强，灵活性强，稳定耐用的优点。

2、综合管廊巡检机器人更加智能化，通过初始坐标和路径规划实现自动定位，实时监测管廊内是否存在安全隐患，进一步提升了对综合管廊安全隐患的预警预防能力，实现管廊无人化运行管理模式。

3、该机器人具有良好的应用前景，该装置还可以用于生物反应池廊道中，桥梁隧道，危化品仓库，地铁系统，核电站，高压变电站等场所。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图。

图2为本发明的箱体第一层的结构示意图。

图3、为本发明的第三层的结构示意图。

图4、为本发明在需要维修和运输情况下的结构示意图。

图5、为本发明的俯视图。

图6、为本发明的前视图。

图7、为本发明的后视图。

图中：1T字钢，2机器人腔体,3步进电机，4驱动器，5锥齿轮，6轴承盒，7轴承，8齿轮箱，9直齿轮，10车轮，11导向轮，12顶紧轮，13菱形轴承，14气压指示灯，15控制箱，16一氧化碳传感器，17硫化氢传感器，18MQ-5甲烷传感器，19碰撞传感器，20电池箱，21电池挡板，22开关按钮，23可折叠机械手，24支撑座,25编码器，26舵机，27直流减速电机，28LED灯源，29高清摄像机，30报警装置，31激光测距传感器，32防跌落传感器，33温度传感器，34湿度传感器，35盖板，36内六角圆柱螺钉。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明专利。

如图1所示，本发明专利具体实施方式采用以下技术方案：综合管廊巡检机器人包括：T字钢(1)，机器人腔体(2),步进电机(3)，驱动器(4)，锥齿轮(5)，轴承盒(6)，轴承(7)，齿轮箱(8)，直齿轮(9)，车轮(10)，导向轮(11)，顶紧轮(12)，菱形轴承(13)，气压指示灯(14)，控制箱(15)，一氧化碳传感器(16)，硫化氢传感器(17)，MQ-5甲烷传感器(18)，碰撞传感器(19)，电池箱(20)，电池挡板(21)，开关按钮(22)，可折叠机械手(23)，支撑座(24)，编码器(25)，舵机(26)，直流减速电机(27)，LED灯源(28)，高清摄像机(29)，报警装置(30)，激光测距传感器(31)，防跌落传感器(32)，温度传感器(33)，湿度传感器(34)，盖板(35)，内六角圆柱螺钉(36)。

T字钢(1)，悬挂在管道的上方，悬挂高度适中，构成该巡检机器人的轨道路基系统。该机器人吊挂在T字钢(1)上对综合管廊的安全隐患问题进行巡检工作。综合管廊机器人采用T字钢(1)作为行驶的轨道，把安装位置的定位为初始坐标，便于机器人的导航和定位。控制系统利用轨道的规划路径、机器人安装的初始坐标、定位模块和驱动器(4)计算的行程，精确记录车体的运行轨迹，实现在地图上自动导航和定位的功能。机器人腔体(2)，由轻质材料组成，形状成‘凹’字型。腔体分成三层，第一层内安装行走机构和驱动装置，并且是左右对称的。第二层的前一半是控制箱(15)，后一半是电池箱(20)。在控制箱(15)的左侧装有温度传感器(33)、湿度传感(34)和碰撞传感器(19)，右侧装有一氧化碳传感器(16)、硫化氢传感器(17)和MQ-5甲烷传感器(18)。为了保证机器人腔体(2)的气密性，在箱体的前方安装了气压指示灯(14)。第三层的机械手末端结构较小，在较小的空间处仍可以巡检和监测管廊内的情况是否安全。在机械手末端装有激光测距传感器(31)，LED灯源(28)，高清摄像机(29)和碰撞传感器(19)，这些装置保证了该机器人在综合管廊的正常工作。这些装置的工作温度范围也要保证在负三十度到五十度。LED灯源(28)和高清摄像机(29)，可获得高清图像并实时监测综合管廊内部的情况，例如管道是否存在泄漏，管道内仪表的参数是否正常等。激光测距传感器(31)刷新速度大于2HZ，测距精度为毫米级，用来探测行驶前方的信息，实时反馈前方障碍物的距离。该机器人所有的检测信息都会反馈到监测服务中心，信号传递和反馈不会发生冲突，保证管廊内的突发或应急事件得到及时的处理，进一步保证综合管廊的正常运行。

如图2所示，步进电机(3)和驱动器(4)，作为该机器人的驱动装置，通过发送脉冲来准确计算机器人的行走的路程。锥齿轮(5)连接在步进电机(3)的一端，与前轮轴上的锥齿轮(5)相啮合，前轮轴的两端分别是齿轮箱(8)和轴承盒(6)，齿轮箱(8)主要由5个直齿轮(9)、5个轴承(7)组成。一对相互啮合的锥齿轮(5)实现了垂直方向的运动。前轮轴上的锥齿轮(5)一端是齿轮箱(8)的直齿轮(9)，直齿轮(9)带动其他4个直齿轮运动，最后的直齿轮连接着后轮轴，带动后车轮运动。前轮轴和后轮轴的垂直高度一致，相互平行，垂直距离和水平距离决定了车轮(10)的直径和齿轮的参数。导向轮(11)和顶紧轮(12)，对称布置在机器人腔体(2)的凹形空间内。导向轮(11)运动方向垂直于车轮，与T字钢(1)的垂直面存在一定的间隙，起到导向的作用。顶紧轮(12)的安装位置在导向轮(11)的正下方，垂直距离要考虑T字钢(1)的尺寸。顶紧轮(12)的两端装有菱形轴承(13)，顶紧轮(12)与T字钢(1)紧紧相接，起到一定的承载作用。导向轮(11)和顶紧轮(12)分别约束了该机器人在T字钢(1)上在的竖直和水平的运动，保证了机器人沿轨道的正常行走。

如图3所示，第三层主要放置可折叠机械手(23)。在机器人腔体(2)的第三层两侧分别装有报警装置(30)和防跌落传感器(32)。由舵机(26)、直流减速电机(27)和编码器(25)驱动的可折叠机械手(23)上装有LED灯源(28)、高清摄像机(29)、碰撞传感器(19)和激光测距传感器(31)。在这种特殊的工作场合下，尽量保证机器人所搭载的零部件的工作温度范围在负三十度到五十度。可折叠机械手(23)，具有5个自由度，安放在第三层，由舵机(26)，直流减速电机(27)和编码器(25)精确控制机械手旋转的角度。当机械手处于最初的折叠状态时，该机械手可以完全放在第三层的箱体内。当该机器人不使用的时候，可以用盖板(35)遮住。当机械手处于完全伸展状态，此时的工作空间最大，可实现管道的全方位监测。机械手的底座安装在支撑座(24)上，可以实现全方位的旋转。第三层的箱体两侧装有报警装置(30)和防跌落传感器(32)。当车体或机械手发生碰撞时，会引发车体或机械手上的碰撞传感器(19)；当机械手与周围环境发生碰撞，则会触发机械手上的碰撞传感器(19)。防跌落传感器(32)的工作温度范围在负三十度到五十度，刷新频率为5HZ，测量精度为毫米级。该传感器通过检测机器人与地面的落差值，来验证机器人是否跌落，同时跌落也会触发报警装置(30)。温度传感器(33)和湿度传感器(34)，目的在于监测管廊内的温度和湿度是否处于正常状态。

如图4所示，控制箱(15)和电池箱(20)，布置在机器人腔体(2)的第二层。前一半是控制箱(15)，后一半是电池箱(20)。电池挡板(21)的打开和闭合由一个开关按钮(22)控制，目的是为了能够实现机械手自动给该机器人更换电池。当需要取出电池时，机器人行走到更换电池的地点，换电池的机械手按下开关按钮时，电池挡板(21)打开，机械手直接将电池取出即可。机械手把新的电池放入，再按一下按钮，挡板关闭即可完成电池的更换。电池箱口尺寸、机械手的结构和电池的尺寸共同保证了电池可以实现无人换更换。电池和控制箱的连接插头需要采用插拔式插头。有害气体的监测传感器，安装在控制箱(15)的右侧，连接控制板。正常情况下指示灯的颜色呈绿色；当传感器探测到周围的有害气体超标时，指示灯的颜色变成红色并发出报警的声音，起到预防预警的作用。当机械手处于最初的折叠状态时，该机械手可以完全放在第三层的箱体内。当该机器人不使用的时候，可以用盖板(35)遮住。如图5、6和7所示，分别是本专利的俯视图、前视图和后视图。从不同的角度对该机器进行投影，使得更详细和直观地反映了机器人的外观。

以上显示和描述了本发明的基本结构构造、原理和本发明的优点，本行业的技术人员对此非常清楚，本发明不受上述实施的限制，上述实施方式和说明书中的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明的原理和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims

1.一种综合管廊巡检机器人，其特征在于：该综合管廊巡检机器人包括T字钢（1），机器人腔体（2）, 步进电机（3），驱动器（4），锥齿轮（5），轴承盒（6），轴承（7），齿轮箱（8），直齿轮（9），车轮（10），导向轮（11），顶紧轮（12），菱形轴承（13），气压指示灯（14），控制箱（15），一氧化碳传感器（16），硫化氢传感器（17），MQ-5甲烷传感器（18），碰撞传感器（19），电池箱（20），电池挡板（21），开关按钮（22），可折叠机械手（23），支撑座（24），编码器（25），舵机（26），直流减速电机（27），LED灯源（28），高清摄像机（29），报警装置（30），激光测距传感器（31），防跌落传感器（32），温度传感器（33），湿度传感器（34），盖板（35）和内六角圆柱螺钉；

T字钢（1）用以悬挂在综合管廊的管道上方，T字钢（1）的悬挂高度调整好后，T字钢（1）作为该巡检机器人的轨道路基；该综合管廊巡检机器人的其他构件吊挂在T字钢（1）上，对综合管廊的安全隐患问题进行巡检；

机器人腔体（2）由铝合金材料组成凹字型；凹字型腔体分成三层，第一层箱体内安装传动装置和驱动装置，传动装置由一对啮合的锥齿轮（5）和齿轮箱（8）组成，驱动装置由步进电机（3）和驱动器（4）组成；第二层箱体的前一半是控制箱（15），后一半是电池箱（20）；第三层箱体放置可折叠机械手（23）；

步进电机（3）和驱动器（4）作为该机器人的驱动装置，通过发送脉冲来准确计算车轮（10）的转动圈数，从而得到该机器人的准确行程；步进电机（3）和驱动器（4）的工作温度范围在负三十度到五十度；驱动器（4）一端与控制板连接，另一端与步进电机连接，步进电机的转动轴上安装锥齿轮；

锥齿轮（5）连接在步进电机（3）的一端，与前轮轴上的锥齿轮（5）相啮合，前轮轴的两端分别是齿轮箱（8）和轴承盒（6），齿轮箱（8）由五个直齿轮（9）、五个轴承（7）组成；一对相互啮合的锥齿轮（5）实现垂直方向的运动；前轮轴上的锥齿轮（5）一端是齿轮箱（8）的直齿轮（9），直齿轮（9）带动其他四个直齿轮（9）啮合并进行传递运动，最后的直齿轮（9）与后轮轴连接，最后的直齿轮（9）带动后车轮运动；前轮轴和后轮轴的垂直高度一致并相互平行，机器人箱体内的行走装置和驱动装置对称布置；

导向轮（11）和顶紧轮（12），对称布置在机器人腔体（2）的凹形空间内；导向轮（11）运动方向垂直于车轮（10），与T字钢（1）的垂直面存在一定的间隙，起到导向的作用；顶紧轮的安装位置在导向轮（11）的正下方，垂直距离要考虑T字钢（1）的尺寸；顶紧轮的两端装有菱形轴承（13），顶紧轮（12）与T字钢（1）相接，起到一定的承载作用；导向轮（11）和顶紧轮（12）分别约束了该机器人在T字钢（1）上在的竖直和水平的运动，保证了机器人沿轨道的行走；

气压指示灯（14），安装在机器人腔体（2）的前侧，用来检测机器人腔体（2）的气密性是否符合要求；设定气压阈值为大气压的1.5倍，通过向腔体注入稀有气体使得气压达到1.7倍的大气压，呈绿色；经过一天的观察后，气压值大于等于1.6个大气压，则气密性测试合格，不合格呈红色；

控制箱（15）和电池箱（20），布置在机器人腔体的第二层；前一半是控制箱（15），后一半是电池箱（20），在控制箱（15）与电池箱（20）的隔板上设有供电插座，用于电路板的供电；控制箱（15）内有控制电路，驱动电路，通讯电路，控制板采用stm32系列的集成板，连接各类传感器、报警装置（30）、驱动器（4）、气压指示灯（14）和舵机（26），同时电路板上的芯片选型也要注意工作温度保证在负三十度到五十度；电池采用定制的24v/80AH的锂电池，能够保证八个小时的续航能力；24v电压同时保证了工作人员在操作机器人过程的安全性；

电池挡板（21）的打开和闭合由一个开关按钮（22）控制，目的是为了能够实现机械手自动给该机器人更换电池；当需要取出电池时，机器人行走到管廊内更换电池的地点，换电池的机械手按下开关按钮（22）时，电池挡板（21）打开，机械手直接将电池取出；机械手把新的电池放入，再按一下按钮，挡板关闭即可完成电池的更换；电池箱口的尺寸、机械手的结构和电池的尺寸共同保证电池实现无人换更换；电池和控制箱（15）的连接插头需要采用插拔式插头；

一氧化碳传感器（16）、硫化氢传感器（17）和MQ-5甲烷传感器（18）均安装在控制箱（15）的一侧，分别用于监测管廊内的一氧化碳、硫化氢和甲烷气体的浓度；

可折叠机械手（23）具有五个自由度并安放在第三层箱体内，舵机（26），直流减速电机（27）和编码器（25）精确控制可折叠机械手（23）的旋转角度；当可折叠机械手（23）处于最初的折叠状态时，该可折叠机械手（23）可以完全放在第三层箱体内；不使用的情况下，盖板（35）将第三层封住；当可折叠机械手（23）处于完全伸展状态，此时的工作空间最大，实现管道的全方位监测；可折叠机械手（23）的底座安装在支撑座（24）上，实现全方位的旋转；在可折叠机械手（23）的末端装有激光测距传感器（31），LED灯源（28），高清摄像机（29）和碰撞传感器（19），保证该机器人在综合管廊内的正常工作；

LED灯源（28）和高清摄像机（29）用以获得高清图像并实时监测综合管廊内部的情况信息，情况信息包括管道是否存在泄漏，管道内仪表的参数是否正常；

激光测距传感器（31）刷新速度大于2HZ，测距精度为毫米级，用来探测行驶前方的信息，实时反馈前方障碍物的距离；

碰撞传感器（19）共有两个，一个碰撞传感器（19）安装在控制箱（15）的另一侧，另一个碰撞传感器（19）安装在可折叠机械手（23）末端；当机器人腔体（2）与外界发生碰撞时，会引发车体上的碰撞传感器（19）；当可折叠机械手（23）与周围环境发生碰撞，则会触发可折叠机械手（23）上的碰撞传感器（19）；

防跌落传感器（32）安装在车体的底部；

报警装置（30）安装在第三层箱体上；

温度传感器（33）和湿度传感器（34）安装在控制箱（15）的另一侧。

2.根据权利要求1所述的一种综合管廊巡检机器人，其特征在于：正常情况下，报警装置（30）的指示灯颜色呈绿色；当传感器探测到周围情况与控制系统设置的条件冲突时，报警装置（30）的指示灯颜色呈红色，并发出报警的声音，起到预防预警的作用。

3.根据权利要求1所述的一种综合管廊巡检机器人，其特征在于：防跌落传感器（32）的工作温度范围在负三十度到五十度，刷新频率为5HZ，测量精度为毫米级；该防跌落传感器（32）通过检测机器人与地面的落差值，来验证机器人是否跌落，同时跌落也会触发报警装置（30）。

4.根据权利要求1所述的一种综合管廊巡检机器人，其特征在于：正常情况下，一氧化碳传感器（16）、硫化氢传感器（17）和MQ-5甲烷传感器（18）的指示灯呈绿色；当一氧化碳传感器（16）、硫化氢传感器（17）和MQ-5甲烷传感器（18）探测到周围的一氧化碳、硫化氢和甲烷气体的浓度超标时，一氧化碳传感器（16）、硫化氢传感器（17）和MQ-5甲烷传感器（18）的指示灯颜色变成红色并发出报警的声音，起到预防预警的作用。