CN109719742B - 一种管道检查机器人装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种管道检查机器人装置，包括：控制舱：包括舱体、设置在舱体两侧的可变式掠翼单元以及设有在舱体内部的主控机，所述可变式掠翼单元包括固定翼以及可伸缩固定在固定翼上的活动翼襟；测试单元：设置在舱体前端，包括一个圆锥形的玻璃罩以及设置在玻璃罩内的超声发射器、超声接收器以及摄像头(6)，所述超声发射器、超声接收器和摄像头通过导线与主控机连接；推进单元：设置在舱体后端，用于推动控制舱即测试单元向前运动。与现有技术相比，本发明利用控制缆将管道检查机器人装置下放到管道检查井中，操作过程方便简单。
Description
技术领域
本发明涉及管道检查技术领域，具体涉及一种管道检查机器人装置，
背景技术
人们在生产和生活过程中，经常利用地下管线输送原料和含有有害组分的废水，这些管线尤其是排污管线为保护环境作出了贡献。但是，由于维修与施工质量问题，经常会发生泄漏，因其埋藏于地下有时难以发现，常会给沿线的土壤和地下水环境带来污染，因此对地下管线泄漏的调查已是环境保护部门的当务之急。
地下管道检测是一大难题，目前世界上还没有十分成熟的探测方法，经检索以前主要采用现场实地开挖和化探进行调查，新发展起来的探测技术有自然电位法和探地雷达，但对于分布较长的地下管线，需要布置大量的工作，耗费巨额资金，而且工作周期长，因此，亟待需要一种能够在淤泥或水流等不同环境下进行工作，用于地下管道探测的机器人装置。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作简单的管道检查机器人装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种管道检查机器人装置，该装置包括：
控制舱：包括舱体、设置在舱体两侧的可变式掠翼单元以及设有在舱体内部的主控机，所述可变式掠翼单元包括固定翼以及可伸缩固定在固定翼上的活动翼襟；
测试单元：设置在舱体前端，包括一个圆锥形的玻璃罩以及设置在玻璃罩内的超声发射器、超声接收器以及摄像头，所述超声发射器、超声接收器和摄像头通过导线与主控机连接；
推进单元：设置在舱体后端，用于推动控制舱即测试单元向前运动。
当管道检查机器人装置进行管道检查作业时，利用推进单元将管道检查机器人装置下放到管道检查井中，通过控制缆或无线传输与接收器向管道检查机器人装置传输启动指令，通过推进单元控制管道检查机器人运动，通过超声发射器、高清摄像头、超声接收器来探测管道或淤泥中的状况，然后通过控制缆或无线传输与接收器将信号传输至地面使用，操作过程方便简单。而且可变式掠翼单元在淤泥中起到固定机器人装置，防止机器人装置翻滚的作用，当机器人装置在淤泥中运动时，为减少前进阻力，通过翼动电机将可变式掠翼单元的活动翼襟收缩到固定翼的内部，当机器人装置在水中运动时，为增大机器人装置的平衡能力，通过翼动电机将可变式掠翼单元P的活动翼襟从固定翼内向外展开。
所述的可变式掠翼单元共有两对，分别对称设置在舱体的两侧，每对可变式掠翼单元包括两片固定在舱体外部且平行设置的固定翼，所述活动翼襟伸缩固定在两片固定翼之间，所述可变式掠翼单元设有一个用于驱动活动翼襟伸缩的驱动单元。
所述的固定翼呈钝角三角形，且其钝角所对应的底边与舱体外壁固定，所述活动翼襟呈三角形，且活动翼襟的一个顶点作为转点与舱体转动连接，所述转点与固定翼钝角所对应的底边的前端重合。
所述的固定翼和活动翼襟之间设有密封条。
所述的驱动单元包括设置在活动翼襟后端的锚点、一端与锚点固定设置的内螺杆、一端与内螺杆另一端螺接的外螺杆以及与外螺杆另一端固定连接的翼动电机，所述内螺杆的外壁以及内螺杆的内壁设有相互匹配的螺纹，所述翼动电机固定在舱体内部。
所述的玻璃罩中部固定有环形外钢圈，所述环形外钢圈内均匀设有多条骨架，所述骨架分布在环形外钢圈的半径上，每条骨架和环形外钢圈连接处均设有一个摄像头，所述超声发射器固定在环形外钢圈和玻璃罩顶部之间，所述超声接收器固定在环形外钢圈和玻璃罩尾部之间。
所述的玻璃罩尾部设有隔板，所述隔板的一侧与舱体固定，另一侧与玻璃罩的内壁形成用于放置测试单元的密闭空间。
所述舱体的后端设有舱隔板，所述舱隔板与推进单元固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：
(1)操作简单；
(2)管道检查机器人装置在前进过程中平衡能力强。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图；
图2为本发明可变式掠翼单元的结构示意图；
图3为内螺杆和外螺杆接合处的结构示意图。
其中，1为导线，2为玻璃罩，3为隔板，4为环形外钢圈，5为超声发射器，6为摄像头，7为超声接收器，8为主控机，9为固定翼，10为活动翼襟，11为锚点，12为内螺杆，13为伸缩杆，14为外螺杆，15为翼动电机，16为舱隔板，17为转点，18为密封条，19为舱内壁，20为螺纹。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种管道检查机器人装置，其结构如图1所示，包括玻璃罩2，玻璃罩2为圆锥形，圆锥形的玻璃罩2的内部前端固定安装一个超声发射器5，超声发射器5用来向前方发射超声波信号，超声发射器5的后面固定安装一个由五根钢骨架和环形外钢圈组成的星形固定架，且星形固定架的环形外钢圈固定在玻璃罩2的内侧，并且星形固定架的每一根骨架的外端都固定安装一个摄像头6，摄像头6用来摄取装置前方的影像，星形固定架的后面固定安装一个超声接收器7，超声接收器7用来接收超声发射器5发出超声信号的回声，玻璃罩2的尾部安装一个隔板3，隔板3将玻璃罩封住，隔板3的另一端与控制舱相连接，控制舱由舱内壁19、主控机8和可变式掠翼单元组成，控制舱的舱内壁19内部固定安装有一个主控机8，控制舱的舱内壁19的两侧都安装一个可变式掠翼单元，舱内壁19与隔板3密封相连，主控机8通过导线1与超声发射器5、摄像头6、超声接收器7相连，通过主控机8来控制、分析和存储超声发射器5、摄像头6、超声接收器7传回的数据。
可变式掠翼单元的结构如图2所示，由固定翼9、活动翼襟10、锚点11、内螺杆12、伸缩杆13、外螺杆14、翼动电机15、转点17和密封条18组成，其中固定翼9固定在舱内壁19上，固定翼9为三角形，且三角形固定翼9的顶点上设置一个转点17，并且两片三角形固定翼9之间设置一片活动翼襟10，活动翼襟10的顶点与转点17相连，活动翼襟10可绕转点17自由转动，两片三角形固定翼9和活动翼襟10之间设置一条橡胶密封条18，且活动翼襟10上设置一个锚点11，锚点11上安装一根内螺杆12，内螺杆12的另一端安装一个外螺杆14，外螺杆14的另一端安装一个翼动电机15，翼动电机15固定在舱内壁19上，内螺杆12、外螺杆14和螺纹20组成一个伸缩杆13，如图3所示，内螺杆12的外侧设有螺纹20，外螺杆14的内侧设有螺纹20，内螺杆12外侧的螺纹20与外螺杆14内侧的螺纹恰好吻合，控制舱远离隔板3的一端安装有舱隔板16，舱隔板16与舱内壁19密封相连，舱隔板16远离舱内壁19的一端安装有推进单元，且推进单元远离舱隔板16的一端安装有控制缆。
本实施例中，当管道检查机器人装置进行管道检查作业时，利用控制缆将管道检查机器人装置下放到管道检查井中，通过控制缆或无线传输与接收器向管道检查机器人装置传输启动指令，通过推进单元控制管道检查机器人运动，通过超声发射器5、摄像头6、超声接收器7来探测管道或淤泥中的状况，然后通过控制缆或无线传输与接收器将信号传输至地面使用，可变式掠翼单元在淤泥中起到固定机器人装置，防止机器人装置翻滚的作用，当机器人装置在淤泥中运动时，为减少前进阻力，通过翼动电机15将可变式掠翼单元的活动翼襟10收缩到固定翼9的内部，当机器人装置在水中运动时，为增大机器人装置的平衡能力，通过翼动电机将可变式掠翼单元的活动翼10从固定翼9内向外展开，当翼动电机15转动时，带动外螺杆14转动，外螺杆14的正反转动在螺纹13的作用下转换成内螺杆12的前后运动，控制活动翼,10相对于固定翼9的进出运动，进而控制可变式掠翼单元翼面大小，可变式掠翼单元翼面变大时，可增大翼面面积，便于控制管道检查机器人装置的平衡，可变式掠翼单元翼面变小时，可减少翼面面积，便于减少管道检查机器人装置的前进阻力。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种管道检查机器人装置，其特征在于，该装置包括：
控制舱：包括舱体、设置在舱体两侧的可变式掠翼单元以及设有在舱体内部的主控机（8），所述可变式掠翼单元包括固定翼（9）以及可伸缩固定在固定翼（9）上的活动翼襟（10）；
测试单元：设置在舱体前端，包括一个圆锥形的玻璃罩（2）以及设置在玻璃罩（2）内的超声发射器（5）、超声接收器（7）以及摄像头（6），所述超声发射器（5）、超声接收器（7）和摄像头（6）通过导线（1）与主控机（8）连接；
推进单元：设置在舱体后端，用于推动控制舱即测试单元向前运动；
所述的可变式掠翼单元共有两对，分别对称设置在舱体的两侧，每对可变式掠翼单元包括两片固定在舱体外部且平行设置的固定翼（9），所述活动翼襟（10）伸缩固定在两片固定翼（9）之间，所述可变式掠翼单元设有一个用于驱动活动翼襟（10）伸缩的驱动单元；
所述的固定翼（9）呈钝角三角形，且其钝角所对应的底边与舱体外壁固定，所述活动翼襟（10）呈三角形，且活动翼襟（10）的一个顶点作为转点（17）与舱体转动连接，所述转点（17）与固定翼（9）钝角所对应的底边的前端重合；
所述的驱动单元包括设置在活动翼襟（10）后端的锚点（11）、一端与锚点（11）固定设置的内螺杆（12）、一端与内螺杆（12）另一端螺接的外螺杆（14）以及与外螺杆（14）另一端固定连接的翼动电机（15），所述内螺杆（12）的外壁以及外螺杆（14）的内壁设有相互匹配的螺纹（20），所述翼动电机（15）固定在舱体内部。
2.根据权利要求1所述的一种管道检查机器人装置，其特征在于，所述的固定翼（9）和活动翼襟（10）之间设有密封条（18）。
3.根据权利要求1所述的一种管道检查机器人装置，其特征在于，所述的玻璃罩（2）中部固定有环形外钢圈（4），所述环形外钢圈（4）内均匀设有多条骨架，所述骨架分布在环形外钢圈（4）的半径上，每条骨架和环形外钢圈（4）连接处均设有一个摄像头（6），所述超声发射器（5）固定在环形外钢圈（4）和玻璃罩（2）顶部之间，所述超声接收器（7）固定在环形外钢圈（4）和玻璃罩（2）尾部之间。
4.根据权利要求3所述的一种管道检查机器人装置，其特征在于，所述的玻璃罩（2）尾部设有隔板（3），所述隔板（3）的一侧与舱体固定，另一侧与玻璃罩（2）的内壁形成用于放置测试单元的密闭空间。
5.根据权利要求1所述的一种管道检查机器人装置，其特征在于，所述舱体的后端设有舱隔板（16），所述舱隔板（16）与推进单元固定连接。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |