CN111006093A - 一种全水管道机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全水管道机器人，包括上位机和主体结构；主体结构包括支架、声纳、上浮下潜驱动转动机构、推进驱动机构和第一控制器，所述第一控制器密封设置于第一壳体中，第一壳体与支架固连，声纳通过导线第一控制器连接；所述上位机通过电缆与主体结构的第一控制器连接。通过设置上浮下潜驱动转动机构，将管道机器人主体结构的支架与上浮下潜驱动转动机构转动连接，则通过上浮下潜驱动转动机构来驱动管道机器人的主体结构在设定范围内转动，从而改变全水管道机器人主体结构的运动姿态，实现机器人主体结构在全水管道中上浮或下潜对管道进行全方位检测。
Description
技术领域
本发明属于管道机器人领域，具体涉及一种全水管道机器人。
背景技术
市政管道环境非常恶劣，长期使用后容易发生腐蚀、疲劳破坏或者使管道内部潜在缺陷发展成破损而引起泄漏事故等，特别是水类管道，还容易堵塞等事故。因此管道的管内探测、清淤是一项十分重要的实用工程，目前管内探测、清污大多还采用人工进行操作，受管道尺寸、环境恶劣等因素限制，导致工作强度大、工作效率低。
基于该问题，目前出现了管道机器人。本申请人前期研究的管道机器人适用于管道中非满水的情况，不适用满水状况。在管道满水情况下，管道机器人处于悬浮状态，因此需要管道机器人具有上浮、下潜的功能，而现在的需要管道机器人恰恰不具有上浮、下潜的功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全水管道机器人，解决现有管道机器人不具有上浮、下潜的功能，不能够在管道满水情况下进行检测的技术问题。
本发明为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种全水管道机器人，包括上位机和主体结构；所述主体结构包括：
支架；
声纳，所述声纳固定设置在支架上，用于对管道进行检测；
上浮下潜驱动转动机构，所述上浮下潜驱动转动机构与支架转动连接，通过上浮下潜驱动转动机构与支架之间的相对转动，改变管道机器主体结构的重心，使管道机器主体结构全在水管道中实现上浮或下潜；
推进驱动机构，所述推进驱动机构的数量为两个，分别设置在支架的两侧，用于驱动全水管道机器人的主体结构的前进或后退；
第一控制器，所述第一控制器密封设置于第一壳体中，第一壳体与支架固连，声纳通过导线第一控制器连接；
所述上位机通过电缆与主体结构的第一控制器连接。
通过设置上浮下潜驱动转动机构，将管道机器人主体结构的支架与上浮下潜驱动转动机构转动连接，则通过上浮下潜驱动转动机构来驱动管道机器人的主体结构在设定范围内转动，从而改变全水管道机器人主体结构的运动姿态，实现机器人主体结构在全水管道中上浮或下潜对管道进行全方位检测。
声纳将检测信息发送给第一控制器，然后通过电缆将检测的信息传送给上位机。同时，操作人员通过上位机发送指令经电缆传送给第一控制器，控制管道机器人主体结构的移动，及检测工作。电缆起到给管道机器人主体结构供电，及通信的作用，同时电缆还起到拖拽管道机器人主体结构的作用，防止其上位机脱离。
进一步改进，所述支架包括两个侧板，记为第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板通过多个连接杆固定为一体，上浮下潜驱动转动机构设置在两个侧板之间，且与侧板转动能够在设定范围内发生相对；
所述声纳与上浮下潜驱动转动机构固连，且声呐的探头从两个侧板之间伸出。
进一步改进，所述上浮下潜驱动转动机构包括舵机和第二壳体，舵机密封固定于第二壳体中，舵机的输出轴伸出第二壳体通过第一连接件与管第一侧板连接，第二壳体远离舵机输出轴的一端通过第二连接件与第二侧板转动连接；
所述舵机通过穿过第二壳体的导线与第一控制器连接；
通过设置舵机，将支架与舵机转动连接，舵机设置在管道机器人的主体结构中，则通过舵机的转动来驱动管道机器人的主体结构在设定范围内转动，从而改变全水管道机器人的运动姿态，实现机器人在全水管道中上浮或下潜对管道进行全方位检测。另外，舵机与其他部件固定连接，增加了驱动机构的重量，保证驱动机构的姿态不会改变，而使管道机器人的主体结构发生偏转。该驱动机构机构简单，容易加工、装配，且易控制，控制精度高。
所述推进驱动机构为驱动滚筒，驱动滚筒中设置有第一电机，其中一个驱动滚筒的两端通过连接管与第一侧板固定连接，另一个驱动滚筒的两端通过连接管和第二侧板固定连接；
所述第一电机通过导线与第一控制器连接；
所述驱动滚筒部分，申请人已经申请了中国专利，申请号：2019104270036，发明名称为：一种适用于非满水管道的机器人主体结构，不再赘述。
所述上位机部分，申请人已经申请了中国专利，申请号：2018115810743，发明名称为：一种管道机器人工控机，不再赘述。
所述第一侧板或第二侧板上设置有角度传感器，角度传感器与通过导线与第一控制器连接，角度传感器实时检测支架的倾斜角度，即管道机器人主体结构的倾斜角度，并通过电缆传送给上位机显示，便于操作人员实时了解管道机器人主体结构在管道中的姿态，根据倾斜角度信息实时控制管道机器人主体结构进行姿态调整，进行上浮或下沉，达到全面检测满水管道的目的。
进一步改进，还包括第一圆环，第一圆环的一端中心向外突出形成第一筒体，第一圆环的另一端中心向外突出形成第二筒体；第一筒体和第二筒体位于第一圆环的两侧，且第一筒体、第二筒体和第一圆环同轴设置，第一筒体的腔体为圆柱形的第一腔体，第二筒体的腔体为圆柱形的第二腔体，第一腔体和第二腔体连通，且同轴设置，第一腔体的半径大于第二腔体的半径。
所述第二壳体的上开设有第一通孔，第一筒体插设于第一通孔中，舵机输出轴上固连有第一法兰，第一法兰位于第一腔体中，第一圆环通过螺钉与第二壳体密封固连；
所述第一连接件包括第二法兰、第三法兰和第四法兰，第二法兰位于第一腔体中，且通过螺钉与第一法兰固连，第二法兰一侧中心向外突出并延伸，形成第一圆柱体，第一圆柱体插入第二腔体中，第一圆柱体上套设有至少一个骨架密封圈；第一法兰和第二法兰的外周面与第一筒体的内壁存在间隙。
所述第二筒体上套设有第一滚动轴承，第三法固定套设在第一滚动轴承的外圈上，第三法兰和第四法兰同轴连接，管道机器人的主体结构的第一侧板夹在第三法兰和第四法兰之间，并通过螺栓与第三法兰和第四法兰紧固。
所述第一圆柱体与第四法兰固连，舵机输出轴转动，带动第一法兰、第二法兰、第三法兰和第四法兰相对第二壳体发生转动，从而驱动管道机器人的主体结构相对于舵机发生转动。
通过设置第一圆环，且第一圆环的两端设置有第一筒体和第二筒体，便于安装第一连接件，使舵机的输出轴通过第一连接件与管道机器人的主体结构连接。另外，通过将第二法兰一侧中心向外突出并延伸形成第一圆柱体，并在第一圆柱体上套设骨架密封圈，起到密封作用，防止第一圆柱体与第二筒体因发生相对转动而漏水。通过将管道机器人的主体结构的第一侧板夹在第三法兰和第四法兰之间，并通过螺栓与第三法兰、第四法兰紧固和管道机器人的主体结构固定为一体，提高结构稳定性。
进一步改进，所述第一筒体的外壁上开设有第一环形槽，第一环形槽中设置有O形密封圈，提高密封性，防止第一筒体和第二壳体之间发生渗漏。
进一步改进，所述第一圆环与第三法兰接触的工作面上开设有第二环形槽，第二环形槽与第一圆环同心设置，第二环形槽中设置有羊毛毡环。因为第一圆环与第三法兰支架会发生相对转动，通过设置羊毛毡环防止渣滓等污物进入二者之间而发生卡阻现象。
进一步改进，所述第一圆柱体上套设有两个骨架密封圈，两个骨架密封圈通过第一隔片隔开，第一隔片与第二筒体一体成型，提高密封效果。
进一步改进，所述第一圆柱体靠近第四法兰的一端向突出并外延伸形成四棱柱体，第四法兰的中心开设有方形孔，四棱柱体插入方形中与第四法兰配合连接。
通过将第一圆柱体的一端向突出并外延伸形成四棱柱体，并插入第四法兰的中心的方形孔中，则舵机的输出轴通过第二法兰、第一圆柱体与第四法兰固连，防止舵机的输出轴转动时与第四法兰发生打滑现象。
进一步改进，所述四棱柱体沿轴向开设有第一螺纹孔，第四法兰中心开设的方形孔为沉孔，第四法兰远离第三法兰的端面上开设有第二螺纹孔，第二螺纹孔与方形孔连通，且第一螺纹孔和第二螺纹孔同轴设置，将螺钉的一端依次拧入第一螺纹孔和第二螺纹孔中。
通过开设第一螺纹孔和第二螺纹，并将螺钉的一端依次拧入第一螺纹孔和第二螺纹孔中，进一步将第一圆柱体与第四法兰固连，提高结构稳定性。
进一步改进，所述第二壳体远离舵机输出轴的一端向外突出并延伸形成第二连接柱。
所述第二连接件包括第五法兰、第六法兰和第二连接柱，第二连接柱上套设有第二滚动轴承，第五法兰通过第二滚动轴承与第二连接柱转动连接。
所述第五法兰和第六法兰同轴连接，管道机器人的主体结构的第二侧板夹在三法兰和第六法兰之间，并通过螺栓与第五法兰和第六法兰紧固。
通过设置第二连接柱和第二滚动轴承，同时将管道机器人的主体结构的第二侧板夹在第五法兰和第六法兰之间，并通过螺栓与第五法兰和第六法兰和管道机器人的主体结构固定为一体，提高结构稳定性，保证舵机的输出轴转动时，管道机器人的主体结构随之一起转动。
进一步改进，所述第二连接柱包括第二圆柱体和第三圆柱体，第二圆柱体和第三圆柱体同轴一体设置，第二圆柱体的直径大于第三圆柱体，且第三圆柱体位于外侧。
所述第五法兰包括法兰盘和套筒，套筒套设在第二圆柱体上，且第二圆柱体上套设有第一衬环和第二衬环，第一衬环、第二衬环位于套筒套设在第二圆柱体和套筒之间，且通过第二隔片隔开，第二隔片与套筒一体成型。通过设置第一衬环和第二衬环，防止第二圆柱体和套筒磨损，只需要定期更换第一衬环和第二衬环即可，节省成本，且更换方便。
所述第二滚动轴套设在第三圆柱体上，第二滚动轴套内圈一侧抵靠在第二圆柱体和第三圆柱体之间的台阶面上；第二滚动轴套外圈的一侧抵靠在套筒内壁的台阶面上，第二滚动轴套外圈的另一侧抵靠在第六法兰上，保证第二滚动轴套外圈不会沿轴向窜动，提高结构稳定性。
进一步改进，所述第二壳体的一侧固定设置于支撑板，声纳和第一控制器均安装在支撑板上，声纳的尾部通过防水连接头第一可以连接；
所述连接杆的两端设置有外螺纹，第一侧板和第二侧板上对应位置开设有安装孔，连接杆的两端穿过对应的安装孔与螺母连接；靠近声纳探头处的两个连接杆与第一侧板和第二侧板构成矩形口，声纳探头从该矩形口中伸出，这两个连接杆作为限位件，限定了声纳与支架的相对转动角度。
进一步改进，所述上浮下潜驱动转动机构和第一控制器上包裹有用于增强浮力的泡沫塑料块；泡沫塑料块外设置有蒙皮，起到保护作用，且美观。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过设置上浮下潜驱动转动机构，将管道机器人主体结构的支架与上浮下潜驱动转动机构转动连接，则通过上浮下潜驱动转动机构来驱动管道机器人的主体结构在设定范围内转动，从而改变全水管道机器人主体结构的运动姿态，实现机器人主体结构在全水管道中上浮或下潜对管道进行全方位检测。
声纳将检测信息发送给第一控制器，然后通过电缆将检测的信息传送给上位机。同时，操作人员通过上位机发送指令经电缆传送给第一控制器，控制管道机器人主体结构的移动，及检测工作。电缆起到给管道机器人主体结构供电，及通信的作用，同时电缆还起到拖拽管道机器人主体结构的作用，防止其上位机脱离。
附图说明
图1为全水管道机器人主体结构的立体图。
图2为图1的正视图。
图3为图2的E-E剖视图。
图4为全水管道机器人的上浮下潜驱动转动机构沿舵机输出轴方向剖面图。
图5为图4的A部局部放大视图。
图6为图4的B部局部放大视图。
图7为第一圆环的立体图。
图8为图7的正视图。
图9为图8的C-C剖视图。
图10为第二法兰及第一圆柱体的立体图。
图11为图10的仰视图。
图12为图11的D-D剖视图。
图13为舵机的立体图。
具体实施方式
为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-13所示，一种全水管道机器人，包括上位机和主体结构300；所述主体结构300包括：
支架；
声纳200，所述声纳200固定设置在支架上，用于对管道进行检测；
上浮下潜驱动转动机构，所述上浮下潜驱动转动机构与支架转动连接，通过上浮下潜驱动转动机构与支架之间的相对转动，改变管道机器主体结构的重心，使管道机器主体结构全在水管道中实现上浮或下潜；
推进驱动机构，所述推进驱动机构的数量为两个，分别设置在支架的两侧，用于驱动全水管道机器人的主体结构的前进或后退；
第一控制器，所述第一控制器密封设置于第一壳体400中，第一壳体400与支架固连，声纳200通过导线第一控制器连接；
所述上位机通过电缆与主体结构的第一控制器连接。
通过设置上浮下潜驱动转动机构，将管道机器人主体结构的支架与上浮下潜驱动转动机构转动连接，则通过上浮下潜驱动转动机构来驱动管道机器人的主体结构在设定范围内转动，从而改变全水管道机器人主体结构的运动姿态，实现机器人主体结构在全水管道中上浮或下潜对管道进行全方位检测。
声纳将检测信息发送给第一控制器，然后通过电缆将检测的信息传送给上位机。同时，操作人员通过上位机发送指令经电缆传送给第一控制器，控制管道机器人主体结构的移动，及检测工作。电缆起到给管道机器人主体结构供电，及通信的作用，同时电缆还起到拖拽管道机器人主体结构的作用，防止其上位机脱离。
在本实施例中，所述支架包括两个侧板，记为第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板通过多个连接杆固定为一体，上浮下潜驱动转动机构设置在两个侧板之间，且与侧板转动能够在设定范围内发生相对；
所述声纳与上浮下潜驱动转动机构固连，且声呐的探头从两个侧板之间伸出。
在本实施例中，所述上浮下潜驱动转动机构包括舵机2和第二壳体1，舵机2密封固定于第二壳体1中，舵机2的输出轴伸出第二壳体通过第一连接件与管第一侧板连接，第二壳体远离舵机输出轴的一端通过第二连接件与第二侧板转动连接；
所述舵机通过穿过第二壳体的导线与第一控制器连接；
通过设置舵机，将支架与舵机转动连接，舵机设置在管道机器人的主体结构中，则通过舵机的转动来驱动管道机器人的主体结构在设定范围内转动，从而改变全水管道机器人的运动姿态，实现机器人在全水管道中上浮或下潜对管道进行全方位检测。另外，舵机与其他部件固定连接，增加了驱动机构的重量，保证驱动机构的姿态不会改变，而使管道机器人的主体结构发生偏转。该驱动机构机构简单，容易加工、装配，且易控制，控制精度高。
所述推进驱动机构为驱动滚筒100，驱动滚筒中设置有第一电机，其中一个驱动滚筒的两端通过连接管与第一侧板固定连接，另一个驱动滚筒的两端通过连接管和第二侧板固定连接；
所述第一电机通过导线与第一控制器连接；
所述驱动滚筒100部分，申请人已经申请了中国专利，申请号：2019104270036，发明名称为：一种适用于非满水管道的机器人主体结构，不再赘述。
所述上位机部分，申请人已经申请了中国专利，申请号：2018115810743，发明名称为：一种管道机器人工控机，不再赘述。
所述第一侧板或第二侧板上设置有角度传感器，角度传感器与通过导线与第一控制器连接，角度传感器实时检测支架的倾斜角度，即管道机器人主体结构的倾斜角度，并通过电缆传送给上位机显示，便于操作人员实时了解管道机器人主体结构在管道中的姿态，根据倾斜角度信息实时控制管道机器人主体结构进行姿态调整，进行上浮或下沉，达到全面检测满水管道的目的。
在本实施例中，还包括第一圆环3，第一圆环3的一端中心向外突出形成第一筒体31，第一圆环3的另一端中心向外突出形成第二筒体32；第一筒体和第二筒体位于第一圆环的两侧，且第一筒体、第二筒体和第一圆环同轴设置，第一筒体的腔体为圆柱形的第一腔体，第二筒体的腔体为圆柱形的第二腔体，第一腔体和第二腔体连通，且同轴设置，第一腔体的半径大于第二腔体的半径。
所述第二壳体2的上开设有第一通孔，第一筒体31插设于第一通孔中，舵机输出轴上固连有第一法兰21，第一法兰21位于第一腔体中，第一圆环3通过螺钉与第二壳体2密封固连；
所述第一连接件包括第二法兰4、第三法兰5和第四法兰6，第二法兰的法兰盘41位于第一腔体中，且通过螺钉与第一法兰21固连，第二法兰盘41一侧中心向外突出并延伸，形成第一圆柱体41，第一圆柱体42插入第二腔体中，第一圆柱体上套设有至少一个骨架密封圈12；第一法兰21和第二法兰盘41的外周面与第一筒体31的内壁存在间隙。
所述第二筒体32上套设有第一滚动轴承11，第三法兰5固定套设在第一滚动轴承11的外圈上，第三法兰和第四法兰同轴连接，管道机器人的主体结构的第一侧板7夹在第三法兰5和第四法兰6之间，并通过螺栓与第三法兰和第四法兰紧固。
所述第一圆柱体与第四法兰固连，舵机输出轴转动，带动第一法兰、第二法兰、第三法兰和第四法兰相对第二壳体发生转动，从而驱动管道机器人的主体结构相对于舵机发生转动。
通过设置第一圆环，且第一圆环的两端设置有第一筒体和第二筒体，便于安装第一连接件，使舵机的输出轴通过第一连接件与管道机器人的主体结构连接。另外，通过将第二法兰一侧中心向外突出并延伸形成第一圆柱体，并在第一圆柱体上套设骨架密封圈，起到密封作用，防止第一圆柱体与第二筒体因发生相对转动而漏水。通过将管道机器人的主体结构的第一侧板夹在第三法兰和第四法兰之间，并通过螺栓与第三法兰、第四法兰紧固和管道机器人的主体结构固定为一体，提高结构稳定性。
在本实施例中，所述第一筒体31的外壁上开设有第一环形槽，第一环形槽中设置有O形密封圈，提高密封性，防止第一筒体和第二壳体之间发生渗漏。
在本实施例中，所述第一圆环3与第三法兰接触的工作面上开设有第二环形槽33，第二环形槽与第一圆环同心设置，第二环形槽中设置有羊毛毡环。因为第一圆环与第三法兰支架会发生相对转动，通过设置羊毛毡环防止渣滓等污物进入二者之间而发生卡阻现象。
在本实施例中，所述第一圆柱体31上套设有两个骨架密封圈12，两个骨架密封圈通过第一隔片隔开，第一隔片与第二筒体一体成型，提高密封效果。
在其他实施例中，所述第一圆柱体31上可以一个或多个骨架密封圈。
在本实施例中，所述第一圆柱42体靠近第四法兰的一端向突出并外延伸形成四棱柱体43，第四法兰的中心开设有方形孔，四棱柱体插入方形中与第四法兰配合连接。
通过将第一圆柱体的一端向突出并外延伸形成四棱柱体，并插入第四法兰的中心的方形孔中，则舵机的输出轴通过第二法兰、第一圆柱体与第四法兰固连，防止舵机的输出轴转动时与第四法兰发生打滑现象。
在本实施例中，所述四棱柱体43沿轴向开设有第一螺纹孔44，第四法兰6中心开设的方形孔为沉孔，第四法兰远离第三法兰的端面上开设有第二螺纹孔，第二螺纹孔与方形孔连通，且第一螺纹孔和第二螺纹孔同轴设置，将螺钉的一端依次拧入第一螺纹孔和第二螺纹孔中。
通过开设第一螺纹孔和第二螺纹，并将螺钉的一端依次拧入第一螺纹孔和第二螺纹孔中，进一步将第一圆柱体与第四法兰固连，提高结构稳定性。
进一步改进，所述第二壳体2远离舵机输出轴的一端向外突出并延伸形成第二连接柱22。
所述第二连接件包括第五法兰8、第六法兰9和第二连接柱22，第二连接柱上套设有第二滚动轴承14，第五法兰8通过第二滚动轴承14与第二连接柱22转动连接。
所述第五法兰8和第六法兰9同轴连接，管道机器人的主体结构的第二侧板10夹在三法兰和第六法兰之间，并通过螺栓与第五法兰和第六法兰紧固。
通过设置第二连接柱和第二滚动轴承，同时将管道机器人的主体结构的第二侧板夹在第五法兰和第六法兰之间，并通过螺栓与第五法兰和第六法兰和管道机器人的主体结构固定为一体，提高结构稳定性，保证舵机的输出轴转动时，管道机器人的主体结构随之一起转动。
在本实施例中，所述第二连接柱包括第二圆柱体和第三圆柱体，第二圆柱体和第三圆柱体同轴一体设置，第二圆柱体的直径大于第三圆柱体，且第三圆柱体位于外侧。
所述第五法兰包括法兰盘和套筒，套筒套设在第二圆柱体上，且第二圆柱体上套设有第一衬环和第二衬环13，第一衬环、第二衬环位于套筒套设在第二圆柱体和套筒之间，且通过第二隔片隔开，第二隔片与套筒一体成型。通过设置第一衬环和第二衬环，防止第二圆柱体和套筒磨损，只需要定期更换第一衬环和第二衬环即可，节省成本，且更换方便。
所述第二滚动轴14套设在第三圆柱体上，第二滚动轴套内圈一侧抵靠在第二圆柱体和第三圆柱体之间的台阶面上；第二滚动轴套外圈的一侧抵靠在套筒内壁的台阶面上，第二滚动轴套外圈的另一侧抵靠在第六法兰上，保证第二滚动轴套外圈不会沿轴向窜动，提高结构稳定性。
在本实施例中，所述第二壳体的一侧固定设置于支撑板，声纳和第一控制器均安装在支撑板上，声纳的尾部通过防水连接头第一可以连接；
所述连接杆的两端设置有外螺纹，第一侧板和第二侧板上对应位置开设有安装孔，连接杆304的两端穿过对应的安装孔与螺母连接；靠近声纳200探头处的两个连接杆与第一侧板和第二侧板构成矩形口，声纳探头从该矩形口中伸出，这两个连接杆作为限位件，限定了声纳与支架的相对转动角度。
在本实施例中，所述上浮下潜驱动转动机构和第一控制器上包裹有用于增强浮力的泡沫塑料块305；泡沫塑料块外设置有蒙皮306，起到保护作用，且美观。
本发明中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。
Claims (9)
1.一种全水管道机器人，其特征在于，包括上位机和主体结构；所述主体结构包括：
支架；
声纳，所述声纳固定设置在支架上，用于对管道进行检测；
上浮下潜驱动转动机构，所述上浮下潜驱动转动机构与支架转动连接，通过上浮下潜驱动转动机构与支架之间的相对转动，改变管道机器人的主体结构的重心，使管道机器主体结构全在水管道中实现上浮或下潜；
推进驱动机构，所述推进驱动机构的数量为两个，分别设置在支架的两侧，用于驱动全水管道机器人的主体结构的前进或后退；
第一控制器，所述第一控制器密封设置于第一壳体中，第一壳体与支架固连，声纳通过导线第一控制器连接；
所述上位机通过电缆与主体结构的第一控制器连接。
2.根据权利要求1所述的全水管道机器人，其特征在于，所述支架包括两个侧板，记为第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板通过多个连接杆固定为一体，上浮下潜驱动转动机构设置在两个侧板之间，且与侧板转动能够在设定范围内发生相对；
所述声纳与上浮下潜驱动转动机构固连，且声呐的探头从两个侧板之间伸出。
3.根据权利要求2所述全水管道机器人，其特征在于，所述上浮下潜驱动转动机构包括舵机和第二壳体，舵机密封固定于第二壳体中，舵机的输出轴伸出第二壳体通过第一连接件与管第一侧板连接，第二壳体远离舵机输出轴的一端通过第二连接件与第二侧板转动连接；
所述舵机通过穿过第二壳体的导线与第一控制器连接；
所述推进驱动机构为驱动滚筒，驱动滚筒中设置有第一电机，其中一个驱动滚筒的两端通过连接管与第一侧板固定连接，另一个驱动滚筒的两端通过连接管和第二侧板固定连接；
所述第一电机通过导线与第一控制器连接；
所述第一侧板或第二侧板上设置有角度传感器，角度传感器与通过导线与第一控制器连接。
4.根据权利要求3所述全水管道机器人，其特征在于，还包括第一圆环，第一圆环的一端中心向外突出形成第一筒体，第一圆环的另一端中心向外突出形成第二筒体；第一筒体和第二筒体位于第一圆环的两侧，且第一筒体、第二筒体和第一圆环同轴设置，第一筒体的腔体为圆柱形的第一腔体，第二筒体的腔体为圆柱形的第二腔体，第一腔体和第二腔体连通，且同轴设置，第一腔体的半径大于第二腔体的半径；
所述第二壳体的上开设有第一通孔，第一筒体插设于第一通孔中，舵机输出轴上固连有第一法兰，第一法兰位于第一腔体中，第一圆环通过螺钉与第二壳体密封固连；
所述第一连接件包括第二法兰、第三法兰和第四法兰，第二法兰位于第一腔体中，且通过螺钉与第一法兰固连，第二法兰一侧中心向外突出并延伸，形成第一圆柱体，第一圆柱体插入第二腔体中，第一圆柱体上套设有至少一个骨架密封圈；第一法兰和第二法兰的外周面与第一筒体的内壁存在间隙；
所述第二筒体上套设有第一滚动轴承，第三法固定套设在第一滚动轴承的外圈上，第三法兰和第四法兰同轴连接，管道机器人的主体结构的第一侧板夹在第三法兰和第四法兰之间，并通过螺栓与第三法兰和第四法兰紧固；
所述第一圆柱体与第四法兰固连，舵机输出轴转动，带动第一法兰、第二法兰、第三法兰和第四法兰相对第二壳体发生转动，从而驱动管道机器人的主体结构相对于舵机发生转动。
5.根据权利要求4所述全水管道机器人，其特征在于，所述第一筒体的外壁上开设有第一环形槽，第一环形槽中设置有O形密封圈；
所述第一圆环与第三法兰接触的工作面上开设有第二环形槽，第二环形槽与第一圆环同心设置，第二环形槽中设置有羊毛毡环；
所述第一圆柱体上套设有两个骨架密封圈，两个骨架密封圈通过第一隔片隔开，第一隔片与第二筒体一体成型；
所述第一圆柱体靠近第四法兰的一端向突出并外延伸形成四棱柱体，第四法兰的中心开设有方形孔，四棱柱体插入方形中与第四法兰配合连接；
所述四棱柱体沿轴向开设有第一螺纹孔，第四法兰中心开设的方形孔为沉孔，第四法兰远离第三法兰的端面上开设有第二螺纹孔，第二螺纹孔与方形孔连通，且第一螺纹孔和第二螺纹孔同轴设置，将螺钉的一端依次拧入第一螺纹孔和第二螺纹孔中。
6.根据权利要求5所述的全水管道机器人，其特征在于，所述第二壳体远离舵机输出轴的一端向外突出并延伸形成第二连接柱；
所述第二连接件包括第五法兰、第六法兰和第二连接柱，第二连接柱上套设有第二滚动轴承，第五法兰通过第二滚动轴承与第二连接柱转动连接；
所述第五法兰和第六法兰同轴连接，管道机器人的主体结构的第二侧板夹在三法兰和第六法兰之间，并通过螺栓与第五法兰和第六法兰紧固。
7.根据权利要求6所述的全水管道机器人，其特征在于，所述第二连接柱包括第二圆柱体和第三圆柱体，第二圆柱体和第三圆柱体同轴一体设置，第二圆柱体的直径大于第三圆柱体，且第三圆柱体位于外侧；
所述第五法兰包括法兰盘和套筒，套筒套设在第二圆柱体上，且第二圆柱体上套设有第一衬环和第二衬环，第一衬环、第二衬环位于套筒套设在第二圆柱体和套筒之间，且通过第二隔片隔开，第二隔片与套筒一体成型；
所述第二滚动轴套设在第三圆柱体上，第二滚动轴内圈的一侧抵靠在第二圆柱体和第三圆柱体之间的台阶面上；第二滚动轴外圈的一侧抵靠在套筒内壁的台阶面上，第二滚动轴外圈的另一侧抵靠在第六法兰上。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的全水管道机器人，其特征在于，所述第二壳体的一侧固定设置于支撑板，声纳和第一控制器均安装在支撑板上，声纳的尾部通过防水连接头第一可以连接；
所述连接杆的两端设置有外螺纹，第一侧板和第二侧板上对应位置开设有安装孔，连接杆的两端穿过对应的安装孔与螺母连接；靠近声纳探头处的两个连接杆与第一侧板和第二侧板构成矩形口，声纳探头从该矩形口中伸出，这两个连接杆作为限位件，限定了声纳与支架的相对转动角度。
9.根据权利要求8所述的全水管道机器人，其特征在于，所述上浮下潜驱动转动机构和第一控制器上包裹有用于增强浮力的泡沫塑料块；泡沫塑料块外设置有蒙皮。
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|---|---|---|---|---|
| CN113108158A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-13 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 一种给排水管路维护系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080056402A (ko) * | 2006-12-18 | 2008-06-23 | 대우조선해양 주식회사 | 잠수함용 수평타 기능을 겸비한 포드 추진장치 |
| CN101549744A (zh) * | 2009-05-14 | 2009-10-07 | 天津大学 | 混合型多功能海洋监测自主平台 |
| CN203864969U (zh) * | 2014-03-14 | 2014-10-08 | 中国计量学院 | 一种水下滑翔器的方向调节装置 |
| CN207670640U (zh) * | 2017-11-30 | 2018-07-31 | 浙江工业大学 | 仿生机械鱼沉浮和转向机构 |
| CN108506635A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-09-07 | 南京管科智能科技有限公司 | 一种管道机器人 |
| CN110386239A (zh) * | 2018-04-19 | 2019-10-29 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种水下机器人的舵板系统 |
-
2019
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080056402A (ko) * | 2006-12-18 | 2008-06-23 | 대우조선해양 주식회사 | 잠수함용 수평타 기능을 겸비한 포드 추진장치 |
| CN101549744A (zh) * | 2009-05-14 | 2009-10-07 | 天津大学 | 混合型多功能海洋监测自主平台 |
| CN203864969U (zh) * | 2014-03-14 | 2014-10-08 | 中国计量学院 | 一种水下滑翔器的方向调节装置 |
| CN108506635A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-09-07 | 南京管科智能科技有限公司 | 一种管道机器人 |
| CN207670640U (zh) * | 2017-11-30 | 2018-07-31 | 浙江工业大学 | 仿生机械鱼沉浮和转向机构 |
| CN110386239A (zh) * | 2018-04-19 | 2019-10-29 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种水下机器人的舵板系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113108158A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-13 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 一种给排水管路维护系统 |
| CN113108158B (zh) * | 2021-04-30 | 2022-11-15 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 一种给排水管路维护系统 |
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