CN109630805B - 一种电缆管道智能机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人设备技术领域，尤其是涉及一种电缆管道智能机器人。一种电缆管道智能机器人，包括壳体和控制器，壳体的底部前后两侧均对应设置有车轮，壳体上设置有搭载平台，搭载平台上设置有履带装置、调节仓和用于检测电缆的探测装置，调节仓包括内设有调节腔的仓体，调节腔内设置有平移电机，平移电机的输出轴连接有螺杆，螺杆上螺纹连接有螺母座，螺母座上固定连接有与搭载平台的上表面滑动连接的调节杆，所述的调节杆与与履带装置之间连接有调节臂，所述的调节臂的一端铰接在调节杆上，所述的调节臂的另一端铰接在履带装置上。本发明能够及时发现管道和电缆的问题，在管道中移动时的稳定性较高。
Description
技术领域
本发明涉及机器人设备技术领域，尤其是涉及一种电缆管道智能机器人。
背景技术
21世纪的今天人类社会中电力发挥的作用是越来越大，不但生产科研离不开电力，而且广大城乡中的人民群众的基本生活也离不开电力。因此保障电力供应安全就成为了保障国家战略性能源安全的重要组成部分。
近几年来，非开挖的钻拖拉管应用越来越广泛，管道内部容易产生坚硬碎石并且长度越来越长，传统的穿管器长度最长只有150米，电缆管道施工时电缆损坏发生率较高，一旦电缆表层磨损破坏，造成的经济损失将会非常大同时将大大影响工程工期，已严重影响了电网可靠供电。为了要减少电缆损耗的发生率，除了从施工过程中施工方法和工艺进行重点把关外，还需从放电缆前的管道内部情况排查开始，并且在施工完成后，需要定期对电力管道内部进行排查、维护从而延长电力管道使用寿命，以及定期检测与安全评估来预防重大安全事故等工作。
如中国专利公告号为：CN106247081A，于2016年12月21日公告的一种管道机器人，包括机器人主体，该机器人主体上设置有用于在管道内工作的工作台，该管道机器人还包括设置在管道机器人主体上的车轮、与车轮连接的直角轮轴、设置直角轮轴与管道机器人主体之间的旋转机构，该直角轮轴包括相互垂直的第一轮轴和第二轮轴，该第一轮轴与旋转机构链接；该管道机器人虽然能够提高在管道内的移动效率，降低对管道的损坏可能性，但是无法检测电缆是否有损伤，而且在管道内移动时的稳定性不高。
发明内容
本发明主要是针对上述问题，提供一种能够及时发现管道和电缆的问题，在管道中移动时的稳定性较高的电缆管道智能机器人。
本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种电缆管道智能机器人，包括壳体和控制器，所述的壳体的底部前后两侧均对应设置有车轮，所述的壳体上设置有搭载平台，所述的搭载平台上设置有履带装置、调节仓和用于检测电缆的探测装置，所述的调节仓包括内设有调节腔的仓体，所述的调节腔内设置有平移电机，所述的平移电机的输出轴连接有螺杆，所述的螺杆上螺纹连接有螺母座，所述的螺母座上固定连接有与搭载平台的上表面滑动连接的调节杆，所述的调节杆与与履带装置之间连接有调节臂，所述的调节臂的一端铰接在调节杆上，所述的调节臂的另一端铰接在履带装置上。控制器用于操控整个装置的运行，壳体的底部的前后两侧均对应设置有车轮，车轮的数量为四个，两两对应设置壳体底部，对整个装置起到支撑和移动行走的作用，壳体上设置有搭载平台，搭载平台上设置有履带装置、调节仓和用于检测电缆的探测装置，探测装置能够检测电缆是否损坏，调节仓包括内设有调节腔的仓体，调节腔内设置有平移电机，平移电机的输出轴连接有螺杆，螺杆上螺纹连接有螺母座，螺母座上固定连接有与搭载平台的上表面滑动连接的调节杆，调节杆与与履带装置之间连接有调节臂，调节臂的一端铰接在调节杆上，调节臂的另一端铰接在履带装置上，平移电机启动时能够带动螺杆转动，螺杆转动使得与螺杆螺纹连接的螺母座沿螺杆轴向方向移动，螺母座移动带动调节杆在搭载平台上滑动，调节杆移动能带动调节臂转动，从而能够调整履带装置与搭载平台之间的距离，当机器人在管道内移动时，适当增加履带装置和搭载平台之间的距离有助于增大履带装置和车轮与管壁之间的摩擦力，摩擦力越强，使得机器人的拖曳能力越强，在移动时的稳定性高，不容易倒翻。
作为优选，所述的搭载平台上对应履带装置设置有固定座，所述的履带装置和固定座之间设置有支撑臂，所述的支撑臂的一端铰接在履带装置上，所述的支撑臂的另一端铰接在固定座上。搭载平台上对应履带装置设置有固定座，履带装置和固定座之间设置有支撑臂，支撑臂的一端铰接在履带装置上，支撑臂的另一端铰接在固定座上，支撑臂能对履带装置起到一定的支撑作用，同时也不影响调节仓对履带装置与搭载平台之间距离的调节。
作为优选，所述的搭载平台的一端设置有线缆连接口，所述的线缆连接口内设置有用于与控制器电连接的线缆。搭载平台的一端设置有线缆连接口，线缆连接口内设置有用于与控制器电连接的线缆，通过线缆来传输控制器的控制信号从而对机器人进行操控，相比于无线传输控制，管道内无线信号较弱，通过线缆能够保证有效的信号传输，同时，当机器人在移动过程中出现卡死等故障情况时，可以采用人工对线缆拖拉将机器人带回安全的地面环境并进行检修。
作为优选，所述的壳体的一侧设置有摄像头。壳体的一侧设置有摄像头，该摄像头为红外摄像头，红外摄像头能够较清晰的拍摄出管道内部和电缆表层的景象。
作为优选，所述的控制器包括用于实时显示摄像头拍摄的图像的显示屏和用于对整个装置进行操控的操作按钮。控制器包括用于实时显示摄像头拍摄的图像的显示屏和用于对整个装置进行操控的操作按钮，摄像头的设置能够实时的将管道内部的情况传输到显示屏内，方便工作人员对管道内部情况进行观察和记录，并通过操作按钮操控机器人的移动。
作为优选，所述的摄像头的两侧设置有照明灯。摄像头的两侧设置有照明灯，管道内部光线不足较为黑暗，照明灯的设置能够对管道内部进行照明，提高摄像头拍摄的清晰度。
作为优选，所述的壳体上固定有转动电机，相邻两个对应的车轮之间通过转轴连接，所述的转轴上设置有从动齿轮，所述的转动电机的输出轴连接有与从动齿轮相啮合的主动齿轮。壳体上固定有转动电机，相邻两个对应的车轮之间通过转轴连接，转轴上设置有从动齿轮，转动电机的输出轴连接有与从动齿轮相啮合的主动齿轮，通过控制器能够操控转动电机的启动和停止，转动电机启动时，转动电机的输出轴带动主动齿轮转动，主动齿轮转动带动与之相啮合的从动齿轮同时转动，从动齿轮带动转轴和车轮转动，从而使得整个机器人在管道内移动。
作为优选，所述的搭载平台的上表面上对应调节杆设置有移动槽，所述的调节杆的底部对应移动槽设置有移动块。搭载平台的上表面上对应调节杆设置有移动槽，调节杆的底部对应移动槽设置有移动块，移动槽和移动块的设置能够防止调节杆在移动时偏移方位，使得调节杆在移动时的精准性更高。
作为优选，所述的移动槽的底部设置有滚珠槽，所述的滚珠槽内设置有多个滚珠，所述的滚珠的一侧抵在移动块的下表面上。移动槽的底部设置有滚珠槽，滚珠槽内设置有多个滚珠，滚珠的一侧抵在移动块的下表面上，移动块通过滚珠与移动槽为滚动连接，减小了移动块移动时的摩擦力和摩擦损耗，提高了机器人的使用寿命。
作为优选，所述的探测装置为无损探伤传感器。探测装置为无损探伤传感器，无损探伤传感器能够在不损害电缆的使用性能,不伤害电缆内部组织的前提下，利用电缆内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对电缆内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试，从而能够及时的发现电缆是否损坏。
因此，本发明的一种电缆管道智能机器人具备下述优点：本发明通过控制器即可有线控制整个管道机器人的运作，不受管道内部无线信号传输较差的影响，履带装置的设计使得机器人在管道中移动时的稳定性较高，增强了机器人的拖曳能力，并能够及时发现管道和电缆的问题。
附图说明
附图1是本发明的一种结构示意图。
附图2是本发明的右视图。
附图3是附图1中A处的局部剖视图。
附图4是本发明中调节仓的剖视示意图。
附图5是本发明中转动电机驱动车轮转动的示意图。
图示说明：1-摄像头，2-支撑臂，3-履带装置，4-调节臂，5-照明灯，6-调节杆，7-调节仓，8-线缆连接口，9-固定座，10-搭载平台，11-壳体，12-车轮，13-从动齿轮，14-转轴，15-电缆，16-移动槽，17-滚珠，18-滚珠槽，19-螺杆，20-螺母座，21-调节腔，22-平移电机，23-仓体，24-转动电机，25-主动齿轮，26-探测装置，27-管道，28-移动块，29-显示屏，30-控制器，31-操作按钮。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
如图1、2、4所示，一种电缆管道智能机器人，包括壳体11和控制器30，壳体11的底部的前后两侧均对应设置有车轮12，车轮12的数量为四个，两两对应设置壳体11底部，对整个装置起到支撑和移动行走的作用，壳体11上设置有搭载平台10，搭载平台10上设置有履带装置3、调节仓7和用于检测电缆的探测装置26，探测装置26能够检测电缆15是否损坏，调节仓7包括内设有调节腔21的仓体23，调节腔21内设置有平移电机22，平移电机22的输出轴连接有螺杆19，螺杆19上螺纹连接有螺母座20，螺母座20上固定连接有与搭载平台10的上表面滑动连接的调节杆6，调节杆6与与履带装置3之间连接有调节臂4，调节臂4的一端铰接在调节杆6上，调节臂4的另一端铰接在履带装置3上，平移电机22启动时能够带动螺杆19转动，螺杆19转动使得与螺杆19螺纹连接的螺母座20沿螺杆19轴向方向移动，螺母座20移动带动调节杆6在搭载平台10上滑动，调节杆6移动能带动调节臂4转动，从而能够调整履带装置3与搭载平台10之间的距离，当机器人在管道27内移动时，适当增加履带装置3和搭载平台10之间的距离有助于增大履带装置3和车轮12与管壁之间的摩擦力，摩擦力越强，使得机器人的拖曳能力越强，在移动时的稳定性高，不容易倒翻。
壳体11的一侧设置有摄像头1，该摄像头1为红外摄像头，红外摄像头能够较清晰的拍摄出管道内部和电缆15表层的景象；控制器30包括用于实时显示摄像头1拍摄的图像的显示屏29和用于对整个装置进行操控的操作按钮31，摄像头1的设置能够实时的将管道内部的情况传输到显示屏29内，方便工作人员对管道内部情况进行观察和记录，并通过操作按钮31操控机器人的移动；摄像头1的两侧设置有照明灯5，管道内部光线不足较为黑暗，照明灯5的设置能够对管道内部进行照明，提高摄像头1拍摄的清晰度。
搭载平台10上对应履带装置3设置有固定座9，履带装置3和固定座9之间设置有支撑臂2，支撑臂2的一端铰接在履带装置3上，支撑臂2的另一端铰接在固定座9上，支撑臂2能对履带装置3起到一定的支撑作用，同时也不影响调节仓7对履带装置3与搭载平台10之间距离的调节。
搭载平台10的一端设置有线缆连接口8，线缆连接口8内设置有用于与控制器30电连接的线缆，通过线缆来传输控制器30的控制信号从而对机器人进行操控，相比于无线传输控制，管道27内无线信号较弱，通过线缆能够保证有效的信号传输，同时，当机器人在移动过程中出现卡死等故障情况时，可以采用人工对线缆拖拉将机器人带回安全的地面环境并进行检修。
如图5所示，壳体11上固定有转动电机24，相邻两个对应的车轮12之间通过转轴14连接，转轴14上设置有从动齿轮13，转动电机24的输出轴连接有与从动齿轮13相啮合的主动齿轮25，通过控制器30能够操控转动电机24的启动和停止，转动电机24启动时，转动电机24的输出轴带动主动齿轮25转动，主动齿轮25转动带动与之相啮合的从动齿轮13同时转动，从动齿轮13带动转轴14和车轮12转动，从而使得整个机器人在管道内移动。
如图3所示，搭载平台10的上表面上对应调节杆6设置有移动槽16，调节杆6的底部对应移动槽16设置有移动块28，移动槽16和移动块28的设置能够防止调节杆6在移动时偏移方位，使得调节杆6在移动时的精准性更高；移动槽16的底部设置有滚珠槽18，滚珠槽18内设置有多个滚珠17，滚珠17的一侧抵在移动块28的下表面上，移动块28通过滚珠与移动槽16为滚动连接，减小了移动块28移动时的摩擦力和摩擦损耗，提高了机器人的使用寿命。
探测装置26为无损探伤传感器，无损探伤传感器能够在不损害电缆的使用性能,不伤害电缆内部组织的前提下，利用电缆内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对电缆内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试，从而能够及时的发现电缆是否损坏。
工作人员通过控制器操控机器人的移动，机器人在管道内通过滚轮行走，管道内的电缆在两侧的车轮中间，在管道内移动时，摄像头将管道内的景象通过线缆传输到显示屏上，探测装置对电缆做检测并将检测结果通过线缆传输，当机器人出现故障时，可以采用人工拖拉线缆将机器人带回安全的地面环境并进行检修。
应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种电缆管道智能机器人，其特征在于，包括壳体和控制器，所述的壳体的底部前后两侧均对应设置有车轮，所述的壳体上设置有搭载平台，所述的搭载平台上设置有履带装置、调节仓和用于检测电缆的探测装置，所述的调节仓包括内设有调节腔的仓体，所述的调节腔内设置有平移电机，所述的平移电机的输出轴连接有螺杆，所述的螺杆上螺纹连接有螺母座，所述的螺母座上固定连接有与搭载平台的上表面滑动连接的调节杆，所述的调节杆与履带装置之间连接有调节臂，所述的调节臂的一端铰接在调节杆上，所述的调节臂的另一端铰接在履带装置上；所述的壳体的一侧设置有摄像头；所述的摄像头的两侧设置有照明灯。
2.根据权利要求1所述的一种电缆管道智能机器人，其特征在于，所述的搭载平台上对应履带装置设置有固定座，所述的履带装置和固定座之间设置有支撑臂，所述的支撑臂的一端铰接在履带装置上，所述的支撑臂的另一端铰接在固定座上。
3.根据权利要求1所述的一种电缆管道智能机器人，其特征在于，所述的搭载平台的一端设置有线缆连接口，所述的线缆连接口内设置有用于与控制器电连接的线缆。
4.根据权利要求1所述的一种电缆管道智能机器人，其特征在于，所述的控制器包括用于实时显示摄像头拍摄的图像的显示屏和用于对整个装置进行操控的操作按钮。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种电缆管道智能机器人，其特征在于，所述的壳体上固定有转动电机，相邻两个对应的车轮之间通过转轴连接，所述的转轴上设置有从动齿轮，所述的转动电机的输出轴连接有与从动齿轮相啮合的主动齿轮。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种电缆管道智能机器人，其特征在于，所述的搭载平台的上表面上对应调节杆设置有移动槽，所述的调节杆的底部对应移动槽设置有移动块。
7.根据权利要求6所述的一种电缆管道智能机器人，其特征在于，所述的移动槽的底部设置有滚珠槽，所述的滚珠槽内设置有多个滚珠，所述的滚珠的一侧抵在移动块的下表面上。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种电缆管道智能机器人，其特征在于，所述的探测装置为无损探伤传感器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |