CN111706743B - 一种用于埋地管道的磁记忆检测机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于埋地管道的磁记忆检测机器人，为了解决现有机器人只能检测已成型宏观缺陷且易卡堵的问题。其特征在于：包括机器人主体结构、可折叠式第三足稳定系统、可变角度式履带爬行系统、自适应式可变径磁记忆探测系统以及双X形多弹簧悬挂系统；可折叠式第三足稳定系统用于保持机器人在管道内行进时的稳定性以及适应变径管道工况；可变角度式履带爬行系统用于实现爬行机构与内管壁的紧密接触；自适应式可变径磁记忆探测系统用于实现传感器对不同管径的磁记忆检测功能；双X型多弹簧悬挂系统用于调节机器人的高度和确保磁记忆探测系统的中心与管道圆心重合。本发明能够对管道进行早期应力集中、隐性损伤以及宏观缺陷全寿命全方位磁记忆检测。

Description

一种用于埋地管道的磁记忆检测机器人

技术领域

本发明涉及一种埋地管道内磁记忆检测装置，具体的说是一种用于埋地管道的磁记忆检测机器人。

背景技术

石油能源行业在国民经济中具有重要的战略地位，随着我国经济的不断发展，对油气资源的需求急剧增加，已从石油出口国转变为石油纯进口国，带动了石油运输行业的发展。油气管道运输以其运量大、密闭性好、成本低和安全系数高等优势，成为原油、成品油、天然气首选的运输方式，但是我国油气管道约一半以上超龄服役，尤其埋地管道，运行环境复杂、老化问题突出，造成管道变形、裂纹、腐蚀等缺陷，很容易导致油气泄露、爆炸等事故，往往引起灾难性后果。

对于埋地管道利用开挖方法进行检测与修复，其工作量繁重、效率低下、施工周期长，不利于工程实际，并且往往是对管道某一段进行抽样检测，随机性较高，会出现漏检现象。随着现代科技的飞速发展，利用超声、漏磁、涡流等常规无损检测技术研制的管道内检机器人，目前大多只能检测已经成型的宏观缺陷，对应力集中及早期隐性损伤无法识别，而且在管道变径及转弯处极易卡堵。上世纪末刚刚兴起的金属磁记忆检测技术，是一种新型绿色无损检测方法，基于地磁场作用下的逆磁致伸缩效应，通过检测铁磁材料表面磁场分布，不仅能够检测出管道宏观缺陷，而且能快速方便地检测应力异常集中和早期隐性损伤的危险区域，磁记忆检测技术为油气管道失效及全寿命评估提供了有力的技术支持，同时磁记忆检测无需人工磁化装置、耦合剂及表面清理，因而操作简便、成本低，在金属管道检测上具有独特的优势。但由于磁记忆技术产生和发展的时间较短，在很多方面需要进一步完善，尤其在埋地管道检测与评估领域，处于刚刚起步阶段，需要一套完善的技术方案可以将金属磁记忆检测技术和管道内爬行机器人结合在一起，构成一种方便快捷、体积小巧、携带方便、性能可靠、全寿命全方位的埋地管道磁记忆内检装置。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的埋地管道利用传统开挖方法进行检测与修复，现有机器人只能检测已成型宏观缺陷且易卡堵的问题，本发明提供了一种用于埋地管道的磁记忆检测机器人，该种埋地管道内磁记忆检测自适应可变径爬行机器人，因其特殊的结构在埋地管道中具有良好的通过性，可以实现对埋地管道的早期隐性损伤及宏观缺陷进行全寿命全方位识别，磁记忆探头采集的磁记忆信号和摄像头采集的图像数据相配合对比验证，可以得到更加精确直观的检测结果，提高工作效率。

本发明的技术方案是：该种用于埋地管道内磁记忆检测机器人，包括主体结构以及为主体结构提供动力的可变角度式履带爬行系统，可折叠式第三足稳定系统、主体结构搭载的自适应可变径磁记忆探测系统以及使磁记忆探测系统和摄像头在工作过程中保持稳定的双X形多弹簧悬挂系统，其独特之处在于：

所述磁记忆检测机器人包括五大部分，分别是：主体结构、可折叠式第三足稳定系统、可变角度式履带爬行系统、自适应可变径磁记忆探测系统、双X形多弹簧悬挂系统；

其中，主体结构包括载体框架、信号发射与接收模块、安装自适应可变径磁记忆探测系统的前置圆盘、一个可旋转式摄像头、两个照明灯和三个凸台；其中主体框架为各组件提供安装位置，信号发射与接收模块通过主体上突出的短轴与主体相连接，为整套装置提供信号发射与接收的通信功能，前置圆盘通过主体前端的短轴与主体连接，前置圆盘的圆柱侧面安装前置磁记忆探测系统，前置圆盘的前端面通过螺栓连接安装可旋转式摄像头，可旋转式摄像头两侧安装两个照明灯，三个凸台安装在载体框架上部；定义机器人本体的长度方向为X轴，宽度方向为Z轴，高度方向为Y轴，信号发射与接收模块与摄像头沿X轴方向，两个照明灯沿X轴方向而且关于X轴对称；

可折叠式第三足稳定系统用于保持机器人在管道内行进时的稳定性，以及适应变径管道工况；所述可折叠式第三足稳定系统包括顶端导向轮及其支架、可折叠伸缩连杆机构、弹簧；其中向轮通过其支架及可折叠伸缩连杆机构与本体结构连接，安装在所述载体框架上方。前文所述可折叠伸缩连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆；与导向轮连接的第一连杆内部含有弹簧，用于实现顶端导向轮沿管壁径向方向的伸缩；第二连杆、第三连杆、第四连杆分别通过铰接连接与第一连杆，第二连杆与第三连杆及主体结构的上部组成一个稳定的三角形框架，第三连杆与第四连杆以及主体结构的上部组成另一稳定的三角形框架，且在主体与第四连杆之间用定位销固定，这样结构在顶端导向轮受到侧向作用力时，确保可折叠伸缩连杆机构不至于弯折，使其顶端导向轮始终保持竖直打开状态，拔出定位销后对顶端导向轮及第三连杆施加力，将导向轮及可折叠伸缩连杆机构收回折叠成水平位置，即顶端导向轮及可折叠伸缩连杆机构与主体结构顶面平行，便于携带；

可变角度式履带爬行系统是所述磁记忆检测机器人主要的行走系统，整个系统包括连接履带的底座、履带、包括履带负重轮和履带导向轮在内的履带轮以及伸缩杆；其中，底座作为履带及伸缩杆的载体，所述底座的横截面为等腰梯形，底座侧面通过五根电动伸缩杆分别对应五个履带轮，伸缩杆通过球关节连接在所述履带轮中心上；单边履带结构包括履带、履带销及五个履带轮，其中五个履带轮分别包括前后两个履带导向轮，其中前后履带导向轮兼顾履带主动轮的作用，中间三个履带轮作为负重轮；底座内含有电池及两个电机，每侧履带结构配有一个电机，在伸缩杆的作用下可以改变履带结构与之间底盘侧面的角度，即改变了与管道接触面之间的夹角角度，最大可改变三十三度，这样可以保证履带始终与管道内壁紧密接触，与可折叠式第三足稳定系统配合形成稳定的三足爬行功能；

自适应式可变径磁记忆探测系统安装在磁记忆检测履带式机器人主体结构的前后两端，起到磁记忆检测作用，包括后置可调圆盘、套筒、弹簧伸缩杆、十二个磁记忆探头、转轮；其中，十二个磁记忆探头、转轮、弹簧伸缩杆、套筒分为机器人前部6个和尾部6个，分别组成前、后置自适应式可变径磁记忆探测系统，前后结构对称一致；其中，后置可调圆盘周向放射状分布6个套筒，每个套筒起用于加固弹簧伸缩杆的作用，弹簧伸缩杆直径最大一节，即第三节杆安装于套筒内，第二节与第一节之间含有压缩弹簧，在压缩弹簧的作用下可以使第一节与第二节之间进行伸缩，第二节底部的弹簧滑扣通过与第三节上三个不同通孔分别配合卡死来调节长度；磁记忆探头通过转轮安装在弹簧固定在伸缩杆的顶端，在弹簧伸缩杆的作用下可以使磁记忆探头适应不同直径的管道，并始终紧贴在管道内壁上检测减少误差；后置可调圆盘可绕本体结构尾部短轴旋转，支撑圆盘上有销口，与本体结构尾部销口相匹配，利用销连接固定一定角度，与机器人前端磁记忆探头前后对齐或成三十度夹角：当前后两组磁记忆探头前后对齐时，磁记忆探头在管道内走过的每条路径都具有双重检测功能，当前后两组磁记忆探头错开形成三十度夹角时，接触式磁记忆探头在管壁内走过的路径由六条变成十二条，增加测试路径提高测试覆盖面及精度。

双X形多弹簧悬挂系统连接在机器人的主体结构和可变角度式履带爬行系统之间起减震和调节高度的作用，包括上接合板、四根悬挂弹簧、四个连杆、下底板、带凹槽的悬挂高度调节标尺、悬挂定位销；其中上接合板与机器人主体结构相连接，下底板与机器人底座相连接，连杆与连杆之间用铰链连接，连杆与上接合版下底板同样是使用铰链连接，每个连杆上有三个开孔，其中两端开孔用来一根悬挂弹簧连接，中间开孔与带凹槽的悬挂高度调节标尺相连接，调节与凹槽配合的铰连接中的悬挂定位销，可使上接合板和下底板之间的距离实时变化，当调到最低挡位时即悬挂定位销与凹槽在最左端锁紧，上接合板和下底板之间距离最小，当调到最高挡位时即悬挂定位销与凹槽在最右端锁紧，上接合板和下底板之间距离最大，使磁记忆检测履带式机器人可以实现在不同管径管道中正常工作和同样可以达到使磁记忆检测履带式机器人中心与管道中心重合的目的，多根悬挂弹簧相互配合提高了减震效果使磁记忆检测履带式机器人应对输油管路内包括结蜡、原油粘结等复杂工况下依旧可以保持稳定状态下行进。

本发明具有如下有益效果：主体结构、可折叠式第三足稳定系统、可变角度式履带爬行系统、自适应可变径磁记忆探测系统、双X形多弹簧悬挂系统。其中，主体结构为各组件提供安装位置，包括提供通信功能的信号发射与接收模块、前置磁记忆探测系统与前置摄像照明系统，前置摄像照明系统所获得的管道内图像信息与磁记忆检测所获得的缺陷信息互相印证，使检测结果更加精确化与可视化。可折叠式第三足稳定系统可以折叠和伸缩，且与可变角度式履带爬行系统形成管内三足爬行功能，确保机器人在管内变径、转弯、爬坡等复杂环境下的爬行稳定性。可变角度式履带爬行系统配合电动伸缩杆、双层带轮式结构，安装在梯形底盘上，通过调节两条履带的相对角度，可以使机器人履带与管壁紧密接触，具有良好稳定的通过性；两套自适应式可变径磁记忆探测系统分别安装在主体结构的前、后两端，前后各拥有六个磁记忆探头，其中的弹簧伸缩杆能够自适应于不同内径的管道，且后置磁记忆探头的角度可以旋转，既可以前后两组探头对齐，达到每条路径双重检测功能，又可以前后两组探头错开，使检测路径双倍增加，提高测试覆盖面及精度，达到全方位检测的目的。双X形多弹簧悬挂系统连接在主体结构和可变角度式履带爬行系统之间，可以实现机器人高度的调节，确保自适应式可变径磁记忆探测系统的中心始终与管道圆心重合，减少磁记忆探测系统由于偏心引起的检测误差，多根悬挂弹簧相互配合提高了减震效果，使履带式机器人应对管内包括结蜡、原油粘结等复杂工况下依旧可以保持稳定行进。

本种机器人不仅适用于埋地管道内检测，同样适用于地面管道内检测，可折叠可变角度的三足稳定爬行功能、自适应式可变径磁记忆检测系统以及双X形多弹簧悬挂机构，解决了以往管道内检机器人卡堵问题，使得机器人在油气管道变径及转弯等复杂工况下，机器人具有顺畅平稳的通过性和检测的精确性，同时更能够对管道进行早期应力集中、隐性损伤直至宏观缺陷的全寿命全方位的磁记忆检测。

综上所述，本发明体积小巧、携带方便、精度高、性能可靠，具有自适应可变径功能，确保机器人在管道内的良好通过能力，不仅适用于埋地管道内全寿命全方位磁记忆检测，同样适用于地面管道全寿命全方位磁记忆。

附图说明：

图 1 是本发明所述机器人的轴侧图。

图 2 是本发明所述机器人的侧视图。

图 3 是本发明所述机器人的主视图。

图 4 为本发明所述机器人的可折叠式第三足稳定系统的结构示意图。

图 5为本发明所述机器人的可折叠式第三足稳定系统中顶端导向轮结构示意图。

图 6为本发明所述机器人的可变角度式履带爬行系统的轴侧图。

图 7为本发明所述机器人的可变角度式履带爬行系统的主视图。

图8为本发明所述机器人的可变角度式履带爬行系统的侧视图。

图9为本发明所述机器人的可变角度式履带爬行系统中履带可变角度示意图。

图 10为本发明所述机器人的自适应可变径磁记忆探测系统结构示意图。

图11为本发明所述机器人的自适应可变径磁记忆探测系统中弹簧伸缩杆的结构示意图。

图12为本发明所述机器人的弹簧伸缩杆的弹簧滑扣结构示意图。

图13为本发明所述机器人的弹簧保持器的轴侧图。

图14为本发明所述机器人的双X形多弹簧悬挂系统的主视图。

图15为本发明所述机器人的双X形多弹簧悬挂系统四连杆组合结构示意图。

图16为本发明所述机器人的双X形多弹簧悬挂系统的轴侧图。

图中1-本体结构；101-主体框架；102-信号发射与接收模块；103-安装磁记忆探头的前置圆盘；104-一个可旋转摄像头；105-照明灯；106-凸台；2-可折叠式第三足稳定系统；201-支架；202-可折叠伸缩连杆机构，包含2021-第一连杆、2022-第二连杆、2023-第三连杆、2024-第四连杆；203-弹簧；204-导向轮； 3-可变角度式履带爬行系统；301-底座；302-履带；303-履带轮，包含3031-第一履带轮、3032-第二履带轮、3033-履带轮3、3034-第四履带轮、3035-第五履带轮；304-电动伸缩杆； 4-自适应可变径磁记忆探测系统； 401-后置可调圆盘；402-弹簧伸缩杆，包含4021-第一节杆、4022-第二节杆、4023-第三节杆、4024-弹簧、4025-弹簧滑扣、40251-弹簧位置保持器、40252-子弹钮、40253-微型弹簧；403-十二个磁记忆探头；404-转轮； 5-双X形多弹簧悬挂系统；501-上接合板；502-四根弹簧；503-销子；504-连杆机构，包括5041-第一连杆、5042-第二连杆、5043-第三连杆、5044-第四连杆；505-下底板；506-凹槽连杆。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本种用于埋地管道的磁记忆检测机器人，包括主体结构以及为主体结构提供动力的可变角度式履带爬行系统和可折叠式第三足稳定系统，主体结构搭载的自适应式可变径磁记忆探测系统以及使探测仪器保持稳定的双X形多弹簧悬挂系统，其独特之处在于：

所述机器人包括主体结构1，可折叠式第三足稳定系统2，可变角度式履带爬行系统3，自适应式可变径磁记忆探测系统4，双X形多弹簧悬挂系统5。

其中所述主体结构1，包括主体框架101、信号发射与接收模块102、安装前置磁记忆探测系统的前置圆盘103、一个可旋转式摄像头104、两个照明灯105、三个凸台106。其中主体框架101为各组件提供安装位置，信号发射与接收模块102通过主体上突出的短轴与主体相连接，为整套装置提供一定的通信功能，前置圆盘103通过主体前端的短轴与主体连接，前置圆盘103的圆柱侧面安装前置磁记忆探测系统，可旋转式摄像头104通过螺栓连接安装在前置圆盘103的前端面上，两个照明灯105安装在摄像头104两侧，三个凸台106安装在载体框架上部。现在定义机器人本体结构1的长度方向为X轴，宽度方向为Z轴，高度方向为Y轴，信号发射与接收模块102与可旋转式摄像头104沿X轴方向，两个照明灯105沿X轴方向而且关于X轴对称；

可折叠式第三足稳定系统2起辅助作用，使磁记忆检测履带式机器人适用于变直径的油气管道，并与可变角度式履带爬行系统3组成稳定的三足爬行机构。所述可折叠式第三足稳定系统包括支架201、可折叠连杆机构202、弹簧203、导向轮204，其中顶端导向轮204及其支架通过可折叠连杆机构202与本体结构1连接，安装在所述载体框架上方。所述可折叠连杆机构包括第一连杆2021、第二连杆2022、第三连杆2023、第四连杆2024。顶端导向轮204通过转轴连接在所述第一连杆2021上，第二连杆2022、第三连杆2023、第四连杆2024分别通过铰接与第一连杆2021连接，第一连杆内部含有弹簧203，用于实现导向轮204沿管径向方向的伸缩，第二节连杆2022与第三节连杆2023及主体结构1的上部组成一个稳定的三角形框架，第三节连杆2023与第四节连杆2024以及主体结构1的上部组成另一稳定的三角形框架，且在主体结构1与第三节连杆2023之间用定位销固定，这样结构当顶端导向轮204即使受到侧向作用力时，确保顶端导向轮204不至于折叠回来，即可折叠连杆202在向上打开状态下始终保持竖直状态，拔出定位销后对顶端导向轮204及第三节连杆2023施加力可折叠连杆机构处于主体结构1顶面平行位置。

可变角度式履带爬行系统3是磁记忆检测履带式机器人主要的行走系统，整个系统包括连接履带的底座301和履带302，履带轮303以及伸缩杆304。其中履带轮303包括履带1号负重轮3031、2号负重轮3032、3号负重轮3034和1号履带导向轮3033、2号履带导向轮3035。底座301作为履带302及伸缩杆304的载体，横截面为等腰梯形，底座301侧面通过五根伸缩杆304分别对应履带轮303五个轮，伸缩杆304通过球关节连接在所述履带轮303中心上。底座301内含有电池及两个电机，每侧履带结构配有一个电机，在伸缩杆304的作用下可以改变履带结构与之间底盘侧面的角度即改变了与管道接触面之间的夹角，角度最大可改变三十三度，这样可以保证履带始终与管道内壁沿轴向方向始终保持面接触使磁记忆检测履带式机器人运动更加平稳。

自适应可变径磁记忆探测系统4安装在机器人主体结构的前后两端起检测作用，包括后置可调圆盘401、弹簧伸缩杆402、磁记忆探头403、转轮404、套筒405。所述十二个磁记忆检测探头403、十二个转轮404、十二个弹簧伸缩杆402、十二个套筒405分为机器人前端六个、尾部六个，分别组成前、后置两组自适应可变径磁记忆探测系统，结构前后对称一致。其中，后置可调圆盘401与弹簧伸缩杆402通过套筒405连接，弹簧伸缩杆402第一节杆4021与第二节杆4022之间含有压缩弹簧4024，第二节杆4022与第三节杆4023之间可通过弹簧滑扣4025，在第三节杆4023壁上的不同通孔中卡死来定位。所述弹簧滑扣4025整体安装在第二节杆4022底部凸台4026上，由按钮40252、微型弹簧40253、弹簧位置保持器40251组成，微型弹簧40253与按钮40252连接，并穿过弹簧位置保持器40251的中心通道402513保证弹簧滑扣4025正常工作。所述弹簧位置保持器40251上端面与压缩弹簧4024下端相连，压缩弹簧4024上端顶在第一节杆4021的上端面，在压缩弹簧（4024）的作用下，第一节杆4021与第二节杆4022之间可以在管道内自适应伸缩，同时弹簧滑扣4025的作用下，第二节杆4022与第三节杆4023之间可以进行伸缩定位调节，适应不同直径的变化。后置可调圆盘401可绕本体结构1尾部短轴旋转，后置可调圆盘401上有销口，与本体结构1尾部销口相匹配，利用销连接固定一定角度，与机器人前端磁记忆检测探头403前后对齐或成三十度夹角，当前、后两组接触式磁记忆探头403前后对齐时，接触式磁记忆探头403在管道内走过的每条路径都具有双重检测功能，当前后两组接触式磁记忆探头403错开形成三十度夹角时，接触式磁记忆探头403在管壁内走过的路径由六条变成十二条，增加测试路径。

双X形多弹簧悬挂系统5连接在磁记忆检测履带式机器人的主体结构1和可变角度式履带爬行系统3之间，起减震和调节高度的作用，包括上接合板501、四根悬挂弹簧502、四个连杆504、下底板505、带凹槽的悬挂高度调节标尺506、悬挂定位销507，其中上接合板501与履带式机器人主体结构1相连接，下底板505与机器人底座301相连接，连杆504与连杆504之间用铰链连接，连杆504与上接合版501下底板505同样是使用铰链连接，每个连杆504上有三个开孔，其中两端开孔用来一根悬挂弹簧502连接，中间开孔与带凹槽的悬挂高度调节标尺506相连接，调节与凹槽配合的铰连接中的悬挂定位销，可使上接合板和下底板之间的距离事实变化，当调到最低挡位时即销子与凹槽在最左端锁紧，上接合板501和下底板505之间距离最小，当调到最高挡位时即悬挂定位销与凹槽在最右端锁紧，上接合板501和下底板505之间距离最大，使磁记忆检测履带式机器人可以实现在不同管径管道中正常工作，同时可以达到使磁记忆检测履带式机器人中心与管道中心重合的目的，减少磁记忆探测系统由于偏心引起的检测误差，多根悬挂弹簧502相互配合提高了减震效果使磁记忆检测履带式机器人应对输油管路内包括结蜡、原油粘结等复杂工况下依旧可以保持稳定行进。

下面给出利用上述装置实施管道内检测的具体步骤如下：

步骤一：准备过程，将可折叠式第三足稳定系统竖直向上打开，根据油气管道的内径调整好双X形多弹簧悬挂系统的挡位，确保机器人主体的中心与管道的圆心重合，然后调节自适应式可变径磁记忆探测系统的弹簧伸缩杆长度，使得放射状分布的磁记忆探头贴合在管壁圆周上。

步骤二：放入过程，把磁记忆检测履带式机器人由投放口放入油气管道，机器人开始工作。

步骤三：数据采集过程，磁记忆检测履带式机器人沿管道轴线匀速前进，在自适应可变径磁记忆探测系统的作用下，磁记忆探头紧贴在油气管道内壁上采集数据，在照明灯的协助下摄像头拍摄影像数据。

步骤四：数据分析过程，通过分析磁记忆探头采集的数据和摄像头拍摄的影像数据，对比分析管道宏观损伤、早期隐性损伤等异常应力集中等危险区域 。

步骤五：回收过程，检测完毕，根据磁记忆检测履带式机器人的实际工况问题选择原路返回或者继续前进去下一个投放口进行回收。

Claims (1)

1.一种用于埋地管道的磁记忆检测机器人，包括机体以及为机体提供动力和控制的电气系统，其特征在于：

所述机体包括主体结构（1）、可折叠式第三足稳定系统（2）、可变角度式履带爬行系统（3）、自适应式可变径磁记忆探测系统（4）以及双X形多弹簧悬挂系统（5）；

其中所述主体结构包括主体框架（101）、信号发射与接收模块（102）、前置圆盘（103）、一个可旋转摄像头（104）、两个照明灯（105）以及三个凸台（106）；其中，主体框架（101）为各组件提供安装位置；信号发射与接收模块（102）通过主体框架上突出的短轴与主体框架相连接，提供信号发射与接收功能；前置圆盘（103）的圆柱侧面用于安装自适应式可变径磁记忆前置探测系统，通过主体框架前端的短轴与主体框架连接；可旋转摄像头（104）通过螺栓连接安装在前置圆盘（103）上；两个照明灯（105）安装在可旋转摄像头（104）两侧，三个凸台（106）安装在主体框架上部，定义所述主体结构的长度方向为X轴，宽度方向为Z轴，高度方向为Y轴，信号发射与接收模块（102）与摄像头（104）沿X轴方向，两个照明灯（105）沿X轴方向且关于X轴对称；

可折叠式第三足稳定系统（2）包括导向轮（204）、可折叠伸缩连杆机构（202）、弹簧（203）和支架（201）；导向轮（204）设置在支架（201）上；第一连杆（2021）与支架（201）末端呈套接关系；弹簧（203）安装在第一连杆（2021）内部，弹簧（203）顶端与支架（201）末端连接；

所述导向轮（204）通过连杆机构与主体框架（101）连接，安装在所述主体框架上方，且与导向轮（204）连接的第一节连杆（2021）内含还有弹簧；所述可折叠伸缩连杆机构包括第一连杆（2021）、第二连杆（2022）、第三连杆（2023）以及第四连杆（2024）；导向轮（204）通过支架（201）连接在第一连杆（2021）上，第二连杆（2022）与第三连杆（2023）、第四连杆（2024）分别通过铰接连接在第一连杆（2021）上，第一连杆（2021）内部含有弹簧（203），用于实现导向轮（204）沿管壁径向方向的伸缩，第二连杆（2022）与第三连杆（2023）及主体框架上部组成三角形，第三连杆（2023）与第四连杆（2024）以及主体框架组成另一三角形，且在主体框架与第三连杆（2023）之间用销固定，确保当可折叠式第三足稳定系统（2）竖直向上与主体框架（101）顶面垂直时，导向轮（204）前行过程中受到阻力时不至于弯折，保持良好的竖直稳定性，对导向轮（204）及第三连杆（2023）施加力将可折叠式第三足稳定系统（2）折叠成与主体框架（101）顶面平行的位置，减小体积便于携带；

可变角度式履带爬行系统（3）包括连接履带的底座(301)、履带（302）、履带轮（303）和电动伸缩杆（304）；所述履带轮（303）包括第一履带轮（3031）、第二履带轮（3032）、第三履带轮（3033）、第四履带轮（3034）以及第五履带轮（3035）；其中底座(301)作为履带及伸缩杆的载体，所述底座(301)的横截面为等腰梯形，底座(301)的左右两侧，各含有五个电动伸缩杆（304），电动伸缩杆（304）通过销钉分别与第一履带轮（3031）、第二履带轮（3032）、第三履带轮（3033）、第四履带轮（3034）和第五履带轮（3035）连接；

底座（301）内包含电池及两个电机，底座左右两侧的第一履带轮（3031）各配有一个电机，在电动伸缩杆（304）的作用下可以调节履带与Z轴的角度，角度范围在57°至90°之间，起到使履带（302）与管道内壁紧密接触的作用，使机器人在管道内运动平稳；

自适应式可变径磁记忆探测系统（4）包括后置可调圆盘（401）、12根弹簧伸缩杆（402）、十二个磁记忆探头（403）、12个转轮（404）以及12个套筒（405）；

其中，十二个磁记忆探头（403）、12个转轮（404）、12根弹簧伸缩杆（402）和12个套筒（405）分为机器人前端前置6个和尾部后置6个，分别组成前、后置自适应式可变径磁记忆探测系统，前后结构对称一致；

其中，后置可调圆盘（401）上周向放射状分布6个套筒（405），每个套筒起到加固弹簧伸缩杆（402）的作用；弹簧伸缩杆（402）的第一节杆（4021）与第二节杆（4022）之间含有压缩弹簧（4024），第二节杆（4022）与第三节杆（4023）之间可通过弹簧滑扣（4025），在第三节杆（4023）壁上的不同通孔中卡死来定位；所述弹簧滑扣（4025）整体安装在第二节杆（4022）底部凸台（4026）上，由按钮（40252）、微型弹簧（40253）、弹簧位置保持器（40251）组成，微型弹簧（40253）与按钮（40252）连接，并穿过弹簧位置保持器（40251）的中心通道（402513）保证弹簧滑扣（4025）正常工作；弹簧位置保持器（40251）上端面与压缩弹簧（4024）下端相连，压缩弹簧（4024）上端顶在第一节杆（4021）的上端面，在压缩弹簧（4024）的作用下，第一节杆（4021）与第二节杆（4022）之间可以在管道内自适应伸缩，同时在弹簧滑扣（4025）的作用下，第二节杆（4022）与第三节杆（4023）之间可以进行伸缩定位调节，适应不同直径的管道；

所述磁记忆探头（403）固定在第一节杆（4021）上端，转轮（404）承载磁记忆探头（403），在弹簧伸缩杆（402）的作用下可以使磁记忆探头（403）适应不同的直径管道，并紧贴在管道内壁上检测，提高检测精度减小提离效应；

后置可调圆盘（401）可绕主体框架尾部短轴进行旋转，后置可调圆盘（401）上有销口，与主体框架尾部销口相匹配，利用销连接固定可使机器人尾部磁记忆探头与机器人前部磁记忆探头平行对齐或成30°夹角：当前后两组磁记忆探头前后对齐时，磁记忆探头（403）在管道内走过的每条路径都具有双重检测功能；当前后磁记忆探头旋转成30°夹角时，磁记忆探头（403）在管壁内走过的路径由原来的6条变成12条，在管道内增加测试路径；

双X形多弹簧悬挂系统（5）包括上接合板（501）、弹簧（502）、销子（503）、连杆机构（504）、下底板（505）以及凹槽连杆（506），其中连杆机构（504）包括第一连杆（5041）、第二连杆（5042）、第三连杆（5043）及第四连杆（5044）；上接合板（501）与主体框架（101）相连接，下底板（505）与机器人底座（301）相连接，

第一连杆（5041）与第二连杆（5042）之间、第三连杆（5043）与第四连杆（5044）之间、第二连杆（5042）与第三连杆（5043）之间及第一连杆（5041）与第四连杆（5044）之间都使用铰链连接；第一连杆（5041）和第四连杆（5044）分别与下底板（505）铰接；第二连杆（5042）和第三连杆（5043）分别与上接合板（501）铰接；连杆机构（504）中的四根连杆上有三个开孔，其中两端开孔用来加装弹簧（502），中间开孔处与凹槽连杆（506）通过销子（503）相连接；调节销子（503），可使上接合板（501）和下底板（505）之间的距离不断变化，当调到最低档位时，即销子（503）与凹槽连杆（506）中的凹槽在最左边锁紧，上接合板（501）和下底板（505）之间距离最小，当调到最高档位时，即销子（503）与凹槽连杆（506）中的凹槽在最右边锁紧，上接合板（501）和下底板（505）之间距离最大；

可折叠式第三足稳定系统（2），通过三个凸台（106）与主体结构（1）连接；自适应式可变径磁记忆探测系统（4）通过前置圆盘（103）和后置可调圆盘（401）与主体结构（1）连接；

可变角度式履带爬行系统（3），通过双X形多弹簧悬挂系统（5）的上接合板（501）和下底板（505），与主体结构（1）进行连接；

自适应式可变径磁记忆探测系统（4）的中心与管道圆心重合，以减少磁记忆探测系统由于偏心引起的提离效应。

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