CN113431983A - 管道探测机器人 - Google Patents

管道探测机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN113431983A
CN113431983A CN202110634424.3A CN202110634424A CN113431983A CN 113431983 A CN113431983 A CN 113431983A CN 202110634424 A CN202110634424 A CN 202110634424A CN 113431983 A CN113431983 A CN 113431983A
Authority
CN
China
Prior art keywords
buffer
assembly
lifting
detection
pipeline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110634424.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113431983B (zh
Inventor
代毅
谢飞
陈增兵
张志胜
庞水文
万庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Bominwell Robotics Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Bominwell Robotics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Bominwell Robotics Co ltd filed Critical Shenzhen Bominwell Robotics Co ltd
Priority to CN202110634424.3A priority Critical patent/CN113431983B/zh
Publication of CN113431983A publication Critical patent/CN113431983A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113431983B publication Critical patent/CN113431983B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28—Constructional aspects
    • F16L55/30—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables
    • F16L55/32—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables being self-contained
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/06—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs
    • F16F15/067—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs using only wound springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28—Constructional aspects
    • F16L55/40—Constructional aspects of the body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/04—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/04—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F16M11/06—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting
    • F16M11/08—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting around a vertical axis, e.g. panoramic heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/18—Heads with mechanism for moving the apparatus relatively to the stand
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/20—Undercarriages with or without wheels
    • F16M11/24—Undercarriages with or without wheels changeable in height or length of legs, also for transport only, e.g. by means of tubes screwed into each other
    • F16M11/38—Undercarriages with or without wheels changeable in height or length of legs, also for transport only, e.g. by means of tubes screwed into each other by folding, e.g. pivoting or scissors tong mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/42—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters with arrangement for propelling the support stands on wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2101/00—Uses or applications of pigs or moles
    • F16L2101/30—Inspecting, measuring or testing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开一种管道探测机器人包括：探测组件，用于探测管道内部缺陷和/或管道埋层病害；缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲平台和缓冲元件，所述探测组件连接于所述缓冲平台，所述缓冲平台背离所述探测组件的一侧连接所述缓冲元件；周转组件，所述周转组件具有连接所述缓冲元件的周转台，所述周转台用于驱动所述探测组件旋转；升降组件，用于驱动所述探测组件升降，以将所述探测组件靠近待测管道的内壁；其中，所述探测组件延伸出所述升降组件，所述周转组件连接于所述升降组件的背离所述升降组件的一侧。本发明技术方案旨在解决现有技术中检测设备受流体流动以及内部障碍物的影响时难以自适应管内条件的技术问题。

Description

管道探测机器人
技术领域
本发明涉及管道探测设备技术领域，特别涉及一种管道探测机器人。
背景技术
管道内探测是探测管道内部缺陷以及探测管道周边埋层病害较佳的探伤方式。管道内探测通过机器人搭载探测设备进入管道内部，探测设备通过发射电磁波进行探伤。比如，地质雷达通过机器人进入管道内部，对管道周边是否存在土质疏松、脱空或者空洞进行探查，其由于更靠近病害体，因而探测准确率更高，对于城市管道建设具有重要的意义。
现有技术中，管道内部附属设备较多且管道内径也不同，因而为了使得检测设备更靠近管壁，因此需要通过升降组件调节其径向位置。然而，现有技术中，在机器人行走于管道中时，检测设备受流体流动以及内部障碍物的影响时难以自适应管内条件，影响探测精度及容易损坏检测设备。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种管道探测机器人，旨在解决现有技术中检测设备受流体流动以及内部障碍物的影响时难以自适应管内条件的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种管道探测机器人，所述管道探测机器人包括：
探测组件，用于探测管道内部缺陷和/或管道埋层病害；
缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲平台和缓冲元件，所述探测组件连接于所述缓冲平台，所述缓冲平台背离所述探测组件的一侧设置有所述缓冲元件；
周转组件，所述周转组件包括周转台，所述周转台通过所述缓冲组件连接所述探测组件，以驱动所述探测组件旋转；
升降组件，用于驱动所述探测组件升降，以将所述探测组件靠近待测管道的内壁；其中，所述探测组件延伸出所述升降组件，所述周转组件连接于所述升降组件的背离所述升降组件的一侧。
可选地，所述缓冲组件包括：第一缓冲支架，所述第一缓冲支架连接所述缓冲平台；第二缓冲支架，所述第二缓冲支架连接所述周转台；其中，所述第一缓冲支架的背离所述探测组件的一侧连接所述缓冲元件的一端，所述缓冲元件的另一端连接所述周转台或连接所述第二缓冲支架面向所述探测组件的一侧；所述第一缓冲支架和所述第二缓冲支架可移动连接，并且所述第一缓冲支架和所述第二缓冲支架具有限位结构，以用于防止所述第一缓冲支架和所述第二缓冲支架脱离移动连接关系。
可选地，所述缓冲组件包括：第一缓冲杆，所述第一缓冲杆与所述缓冲平台移动连接，并与所述周转台活动连接；第二缓冲杆，所述第二缓冲杆与所述缓冲平台铰接，并与所述周转台活动连接；其中，所述第一缓冲杆和所述第二缓冲杆之间相互铰接，并且所述第一缓冲杆和所述第二缓冲杆还通过所述缓冲元件连接。
可选地，所述管道探测机器人还包括搭载本体，所述搭载本体包括：壳体，所述壳体为筒体结构，且所述壳体的外壁与所述升降组件连接；主轴，所述壳体可旋转地套设于所述壳体，使得所述壳体可绕所主轴的轴线转动，以带动所述探测组件绕所述主轴的轴线旋转；所述升降组件的升降方向为所述主轴的径向。
可选地，所述升降组件包括：升降平台，所述升降平台开设有通口，以将所述探测组件延伸出所述升降组件；所述升降平台背离所述探测组件的一侧连接所述周转组件；多个平行间隔设置的升降结构，多个升降结构连接所述升降平台和所述搭载本体；所述多个升降结构之间通过连接件连接，所述连接件之间设置有第二丝杠螺母；第一驱动丝杠，所述第一驱动丝杠与所述第二丝杠螺母配合，以驱动所述连接件从而带动所述升降结构升降所述升降平台。
可选地，每一所述升降结构均包括主动升降杆；多个主动升降杆通过所述连接件依次连接；多个升降杆的靠近所述搭载本体的一端均与铰接件铰接，所述铰接件可沿所述壳体的轴向移动。
可选地，所述管道探测机器人还包括行走组件；其中，所述行走组件包括导向伸缩结构和行走轮，所述导向伸缩结构的另一端连接所述搭载本体的端部；所述导向伸缩结构的一端连接所述行走轮，使得所述行走轮沿所述导向伸缩结构既定的伸缩方向接触待检管道的内壁。
可选地，所述导向伸缩结构所述导向伸缩结构还包括：固定壳，所述固定壳连接所述搭载本体；驱动件，所述驱动件与所述固定壳可移动连接；伸缩件，所述伸缩件连接所述行走轮；所述驱动件在驱动所述伸缩件的同时相对所述固定壳移动。
可选地，所述行走组件包括4个，所述搭载本体的轴向两端分别连接2个所述行走组件；位于所述搭载本体的轴向同一端的2个行走组件的伸缩方向不沿所述搭载本体的同一径向。
可选地，所述探测设备为地质雷达。
本发明的技术方案中，探测组件通过缓冲组件连接至周转组件，周转组件连接于升降组件背离探测组件的一侧，探测组件延伸出升降组件，使得升降组件能够将探测组件举升至靠近待检管道内壁的位置，以近距离对管道内壁以及管道外围的埋层进行探测；周转组件驱动周转台带动探测组件在缓冲平台限定的平面内旋转，以使得探测组件能够对管道周边全方位地进行探测。相比较于现有技术而言，当受到水流和管道内障碍物的影响时，基于缓冲组件的缓冲元件的弹性变形吸收过多的冲击载荷，起到缓冲作用，以降低对探测组件的损害；而且本发明的技术方案中，周转组件位于升降组件背离探测组件的一侧，也即周转组件位于升降组件限定的空间以内，进而能够使得本发明的管道探测机器人的结构更紧凑，同时周转组件是通过缓冲组件将探测组件延伸出升降组件的，有利于减少探测组件的晃动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明优选管道探测机器人的结构示意图；
图2为另一优选管道探测机器人的结构示意图；
图3为本发明优选的管道探测机器人的升降部分的结构示意图；
图4为图3中管道探测机器人的缓冲组件的结构示意图；
图5为本发明优选的管道探测机器人的升降部分的结构示意图；
图6为图5中缓冲组件和周转组件的结构示意图；
图7为图5或图6中缓冲组件的结构示意图；
图8为搭载本体的剖视图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 探测组件 220d 第四缓冲杆
200 缓冲组件 300a 周转台
300 周转组件 400a 升降结构
400 升降组件 400b 升降平台
500 搭载本体 400c 连接件
600 行走组件 400a-1 主动升降杆
700 腿部连接块 400a-2 铰接件
A 线缆插座模块 400a-3 从动升降杆
B 视觉传感模块 500a 主轴
200a 缓冲平台 500b 第二壳体
200b 缓冲元件 500c 第二驱动电机
210a 第一缓冲支架 500d 第二齿轮
210b 第二缓冲支架 500e 第一齿轮
220a 第一缓冲杆 500j 电池
220b 第二缓冲杆 600a 导向伸缩结构
220c 第三缓冲杆 600b 行走轮
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
地质雷达为探测设备的一种，其作为一种新型电磁技术，在金属管道、基础层、钢筋等方面的检测中被广泛使用，可以对孔洞、下水道、混凝土结构等进行检测，方便工作人员及时了解工程施工情况，对我国城市建设工作具有重要意义。为了能够提高地质雷达的应用范围，相关现有技术中已有记载通过机器人将地质雷达搭载进入管道内部，以近距离探测管道周边埋层是否存在病害体。此外，探测设备还可以为超声波探测器、声纳检测仪等等无损检测装置。
不过，由于受水流及内部障碍物等影响，探测组件无法自适应地与水流及内部障碍物等耦合，影响探测组件的精度以及使用寿命。为此，本发明提出一种管道探测机器人，其利用缓冲组件对探测组件进行缓冲，以适应水流及内部障碍物的作用而与这些外部因素耦合，降低对探测组件的损害。
具体地，本发明提出一种管道探测机器人；如图1或2所示，所述管道探测机器人包括：
探测组件100，用于探测管道内部缺陷和/或管道埋层病害；
缓冲组件200，所述缓冲组件包括缓冲平台200a和缓冲元件200b，所述探测组件100连接于所述缓冲平台，所述缓冲平台200a背离所述探测组件的一侧设置有所述缓冲元件200b；
周转组件300，所述周转组件包括周转台300a，所述周转台300a通过所述缓冲组件200连接所述探测组件100，以驱动所述探测组件100旋转；
升降组件400，用于驱动所述探测组件升降，以将所述探测组件靠近待测管道的内壁；其中，所述探测组件延伸出所述升降组件，所述周转组件连接于所述升降组件的背离所述升降组件的一侧。
本发明的技术方案中，探测组件100通过缓冲组件200连接至周转组件300，周转组件300连接于升降组件200背离探测组件100的一侧，探测组件100延伸出升降组件400，使得升降组件400能够将探测组件100举升至靠近待检管道内壁的位置，以近距离对管道内壁以及管道外围的埋层进行探测；周转组件300驱动周转台300a带动探测组件100在缓冲平台200a限定的平面内旋转，以使得探测组件100能够对管道周边全方位地进行探测。相比较于现有技术而言，当受到水流和管道内障碍物的影响时，基于缓冲组件200的缓冲元件200b的弹性变形吸收过多的冲击载荷，起到缓冲作用，以降低对探测组件100的损害；而且本发明的技术方案中，周转组件300位于升降组件400背离探测组件100的一侧，也即周转组件300位于升降组件400限定的空间以内，进而能够使得本发明的管道探测机器人的结构更紧凑，同时周转组件300是通过缓冲组件200将探测组件100延伸出升降组件400的，有利于减少探测组件100的晃动。
本发明实施例的具体实施方式中，周转组件300包括第一驱动电机、蜗轮与蜗杆。蜗轮与周转台300a固定连接，蜗杆与蜗轮彼此啮合，第一驱动电机驱动蜗轮转动。通过蜗轮蜗杆的自锁，可以将探测组件在固定的方位上进行探测，便于做精细化的探测，比如增加电磁波的发射频率、增加电磁波的能量等等。此外，蜗轮蜗杆传动方式有利于周转组件300的小型化设计，减少占据空间。在其余可选实施方式中，周转组件还可以采用电动马达驱动齿轮组，齿轮组中的任意一个齿轮连接周转台300a。
作为上述实施例的进一步方案，所述缓冲组件200包括：第一缓冲支架210a，所述第一缓冲支架210a连接所述缓冲平台200a(优选采用螺纹连接，便于装配)；第二缓冲支架210b，所述第二缓冲支架210b连接所述周转台300a(优选采用螺纹连接，便于装配)。参照图4所示，其中，所述第一缓冲支架210a的背离所述探测组件100的一侧连接所述缓冲元件200b的一端，所述缓冲元件200b的另一端连接所述周转台300a或连接所述第二缓冲支架210b面向所述探测组件100的一侧。具体地实施过程中，第一缓冲支架210a为筒状结构，缓冲元件200b的一部分设置于其内部，并抵接在其背离所述探测组件100的一侧；所述第二缓冲支架210b也为筒状结构，缓冲元件200b另一部分设置于其内部，并抵接至周转台或者第二缓冲支架210b的底部；本实施例中，缓冲元件200b为弹簧；第一缓冲支架210a和第二缓冲支架210b分别具有第一导柱和第二导柱，弹簧套设在第一导柱和第二导柱，其防止弹簧过多晃动。
进一步地，所述第一缓冲支架210a和所述第二缓冲支架210b可移动连接，第一缓冲支架210a的内壁与第二缓冲支架210b的外壁可移动地接触，并且，第一导柱可移动地延伸至第二导柱内部，从而在受到外部载荷时，第一缓冲之间210a在弹簧的作用下在第二缓冲支架210b上移动，减少对检测组件的损害。所述第一缓冲支架210a和所述第二缓冲支架210b具有限位结构，以用于防止所述第一缓冲支架210a和所述第二缓冲支架210b脱离移动连接关系；具体地，第二缓冲支架210b具有限位柱，第一缓冲支架210a具有限位槽，当限位槽的端部抵接至限位柱时，第一缓冲支架210不再在远离周转组件的方向上移动，以防止所述第一缓冲支架210a和所述第二缓冲支架210b脱离配合。
作为上述实施例的又一实施方案，参照图7所示，所述缓冲组件200包括：第一缓冲杆220a，所述第一缓冲杆220a与所述缓冲平台200a移动连接，并与所述周转台300a活动连接；第二缓冲杆220b，所述第二缓冲杆220b与所述缓冲平台220a铰接，并与所述周转台300a活动连接；其中，所述第一缓冲杆220a和所述第二缓冲杆220b之间相互铰接，并且所述第一缓冲杆200a和所述第二缓冲杆220b还通过所述缓冲元件连接。当管道机器人在管道内受到流体等冲击时，冲击力传递到缓冲组件，受冲击力作用，第一缓冲杆220a可沿缓冲平台200a移动，进而带动第二缓冲件转动，此时连接于第一缓冲件与第二缓冲件之间的缓冲元件200b由于弹性力作用，对第一缓冲杆相对于第二缓冲杆的相对位置变化起到缓冲作用，减小水流冲击力对检测组件100的损伤。
具体实施方式中，缓冲平台200a的背离检测组件100的一侧连接有第一滑道。第一缓冲杆220a的一端连接第一滑轮，第一滑轮与第一滑道配合。第二缓冲杆220b的一端则通过销轴铰接至该滑道上。同时，第一缓冲杆220a和第二缓冲杆220b的中部位置铰接，使得第一缓冲杆220a在移动之时，两者可以转动，在缓冲元件220b的作用下，起到对检测组件100的缓冲作用。缓冲组件200还包括第三缓冲杆220c、第四缓冲杆220d；第一缓冲杆220a和第三缓冲杆220c铰接、第二缓冲杆220b和第四缓冲杆220d铰接、第三缓冲杆和第四缓冲杆220d铰接。周转台330a面向缓冲平台220a的一侧具有第二滑道，第三缓冲杆220c的一端连接有第二滑轮，第二滑轮与第二滑道配合，使得第三缓冲杆220c可滑动；同时，第四缓冲杆220d的一端铰接于第二滑道。或者，该缓冲组件也可以不包括第三缓冲杆和第四缓冲杆，而第一缓冲杆和第二缓冲杆的靠近周转台的一端铰接于周转台上或者可移动地连接于周转台。
作为上述实施例的进一步方案，所述管道探测机器人还包括搭载本体500。搭载本体500主要用于承载升降组件400、周转组件300、缓冲组件200和检测组件100。该搭载本体500具有第一壳体500b，其为筒状结构。所述壳体的外壁500b与所述升降组件400连接；主轴500a，所述第一壳体500b可旋转地套设于所述主轴500a，使得所述第一壳体500b可绕所主轴500a的轴线转动，以带动所述探测组件100绕所述主轴500a的轴线旋转；所述升降组件400的升降方向为所述主轴的径向。本发明中，搭载本体500的第一壳体500b可以旋转，从而可以带动探测组件100在周向上旋转，以对全方位地对管道的各个位置进行探测。
具体地，参照图8所示，主轴500a上套设有第一齿轮500e；壳体的内壁上固定有第二驱动电机500c；第二驱动电机500c的输出轴上连接有第二齿轮500d；第二齿轮500d和第一齿轮500e相互啮合。第二驱动电机500c由电池500j供电，电池500j可拆卸地设置于电池腔内。本发明中，第一壳体500b分为上壳体和下壳体，上壳体和下壳体扣合连接，第一壳体500b的周向两端具有与主轴适配的安装孔，通过轴承将第一壳体500b套设于主轴上。在装配之前，先将第二齿轮和第二驱动电机500c装配好后再装配至下壳体内，其维修和更换简单，装配难度不高。
作为上述实施例的进一步方案，所述升降组件400包括：升降平台400b和升降结构400a，所述升降平台400b开设有通口，以将所述探测组件100延伸出所述升降组件400；该通口能够限制检测组件200a的晃动，减小了检测组件200a的晃动量，保证探测精度；所述升降平台400b背离所述探测组件100的一侧连接所述周转组件300，此时，周转组件300设置于升降组件400的内部，使得结构紧凑。
升降结构400a为多个，多个平行间隔设置，其间隔方向垂直于其升降方向，即垂直主轴的轴向。多个升降结构400a分别连接所述升降平台400b和所述搭载本体500；所述多个升降结构400a之间通过连接件400c连接，所述连接件400c设置有第二丝杠螺母；第一驱动丝杠(未标注)，所述第一驱动丝杠与所述第二丝杠螺母配合，以驱动所述连接件400c从而带动所述升降结构400a升降所述升降平台400b，进而升降检测组件100，以靠近管道内壁。本发明中，通过一个第一驱动丝杠同时驱动多个升降结构400a，使得每个升降结构400a的受力状态一致，达到升降平稳的目的。
可选地，升降结构400a为两个，以主轴的轴线对称布置，其能够达到平稳升降目的的同时，也能够使得结构紧凑。第一驱动丝杠的轴线与主轴轴线的间隔方向平行于升降方向，即：两个升降结构400a以第一驱动丝杠的轴线对称布置。第一驱动丝杠由第三齿轮驱动，第三齿轮与第四齿轮啮合，第四齿轮由固定在搭载本体上的第三电机驱动。
作为上述实施例的进一步方案，每一所述升降结构400a均包括主动升降杆400a-1；多个主动升降杆400a-1通过所述连接件400c依次连接；多个主动升降杆400a-1的靠近所述搭载本体500的一端均与铰接件400a-2铰接，所述铰接件400a-2与所述壳体500a移动连接。通过连接件400c的受力，推动主动升降杆400a-1在壳体500a上的移动，以达到升降目的；具体地，壳体500a上连接有安装平台，安装平台的朝向检测组件的一侧构造有沿主轴轴向延伸的第三滑道；铰接件400a-2与该第三滑道相互滑动配合；铰接件400a-2构造有销轴孔，主动升降杆400a-1构造有与销轴孔适配的另一销轴孔，以通过销轴连接来实现两者的铰接，即：在主动升降杆400a-1移动之时还会转动，达到驱动升降平台升降的目的。具体地，每一个升降结构400a还包括从动升降杆400a-3，从动升降杆400a-3和主动升降杆400a-1相互铰接，呈“X”型。从动升降杆两端均分别活动连接于安装平台和升降平台；而主动升降杆的另一端活动连接于升降平台400b。本发明中，每一个升降结构可以包括多组“X”型构造的升降杆。一组“X”型的升降结构可以配合弹簧支架式的缓冲组件，图3所示，以用于DN600～DN800的管径。而两组“X”型的升降结构可以配合缓冲杆式的缓冲组件，图5所示，用于DN800～DN1200的管径。
作为上述实施例的进一步方案，所述管道探测机器人还包括行走组件600；其中，所述行走组件包括导向伸缩结构600a和行走轮600b，所述导向伸缩结构的另一端连接所述搭载本体的端部；所述导向伸缩结构的一端连接所述行走轮，使得所述行走轮沿所述导向伸缩结构既定的伸缩方向接触待检管道的内壁。
比如，导向伸缩结构600a包括导向杆。具体地，导向伸缩结构包括固定块、移动块、第二驱动丝杠、驱动轮和导向杆；所述移动块设置有与所述第二驱动丝杠配合的丝杠螺母；所述移动块连接所述行走轮；所述驱动轮连接所述驱动杠杆远离所述丝杠螺母的一端；所述导向杆与所述第二驱动丝杠平行设置，所述导向杆与所述固定块连接，所述导向杆与所述移动块移动配合。
驱动轮带动第二驱动丝杠在第二丝杠螺母内转动，从而带动移动块沿着第二驱动丝杠的轴向移动，从而调整行走轮的位置，以达到伸缩行走轮的目的。在伸缩过程中，由于导向杆与固定块连接，且平行于第二驱动丝杠，移动块在平行于第二驱动丝杠(由第四驱动电机驱动)的轴向移动的同时，也沿着导向杆移动，此时导向杆具有导向扶正的作用；而当在管道机器人行走的过程中，导向杆具有行走稳定的作用，减轻为机器人因变速以及流体作用等对其行走稳定的影响，确保在行走过程中管道机器人的抖动量、晃动量变小。
比如，所述导向伸缩结构还可以为另一种结构形式，包括：固定壳，所述固定壳连接所述搭载本体；驱动件，所述驱动件与所述固定壳可移动连接；伸缩件，所述伸缩件连接所述行走轮；所述驱动件在驱动所述伸缩件的同时相对所述固定壳移动。具体地，该驱动件包括主传动件、第一驱动丝杠、第二驱动丝杠、与所述第一驱动丝杠配合的第一丝杠螺母、与所述第二驱动丝杠配合的第二丝杠螺母；所述主传动件用于同时驱动所述第一驱动丝杠和第二驱动丝杠；伸缩件，所述伸缩件与所述行走轮连接；所述伸缩件与所述第一丝杠螺母固定连接；固定壳，所述固定壳与所述管道机器人的检测设备连接，所述固定壳与所述第二丝杠螺母固定连接；由于驱动件的第一丝杠螺母固定于伸缩件、驱动件的第二丝杠螺母固定于固定壳；且伸缩件连接行走轮，固定壳连接检测设备；当主传动件同时驱动第三驱动丝杠和第二驱动丝杠时，固定壳的位置相对于检测设备不动，因而第二丝杠螺母的位置相对检测设备不动，进而在第四驱动丝杠旋转时，第二驱动丝杠会带着整个驱动件运动，以调节驱动件相对检测设备的位置；与此同时，第一驱动丝杠驱动第一丝杠螺母带动伸缩件运动，以调节伸缩件相对驱动件的位置关系；进而，通过主传动件能够实现对行走轮的同时两级伸缩，增加伸缩件的升程，提高管道机器人在大管径中的行走能力。
具体地，所述第三丝杠螺母和所述第四丝杠螺母为不同旋向的螺母。比如，第三丝杠螺母为左旋梯形螺母；第四丝杠螺母为右旋梯形螺母。或者，第四丝杠螺母为左旋梯形螺母；第三丝杠螺母为右旋梯形螺母。
作为上述实施例的进一步方案，如图1或2所示，所述行走组件包括4个，所述搭载本体的轴向两端分别连接2个所述行走组件；位于所述搭载本体的轴向同一端的2个行走组件的伸缩方向不沿所述搭载本体的同一径向。由于本发明的行走组件的行走稳定性较高，因而，本发明的管道机器人一端的行走轮100可以为两组，两组行走轮100的伸缩方向并不在同一径向上分布(以管道机器人所处的待检管道的径向)。两组行走轮100的伸缩方向的夹角优选为120°，使得在行走之时，位于同一端的行走轮100和主轴形成稳定的三角结构。相比较于现有技术而言，行走轮100的个数减少了一个，能够节约制造成本，两组行走组件共用同一个连接板。
本发明的技术方案中，搭载本体500的两端具有腿部连接块700，其通过螺柱连接于主轴500a上。腿部连接块700用于连接行走组件600。并且，腿部连接块还连接有线缆插座模块A和视觉传感模块B。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种管道探测机器人，其特征在于，所述管道探测机器人包括：
探测组件，用于探测管道内部缺陷和/或管道埋层病害；
缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲平台和缓冲元件，所述探测组件连接于所述缓冲平台，所述缓冲平台背离所述探测组件的一侧设置有所述缓冲元件；
周转组件，所述周转组件包括周转台，所述周转台通过所述缓冲组件连接所述探测组件，以驱动所述探测组件旋转；
升降组件，用于驱动所述探测组件升降，以将所述探测组件靠近待测管道的内壁；其中，所述探测组件延伸出所述升降组件，所述周转组件连接于所述升降组件的背离所述升降组件的一侧。
2.如权利要求1所述的管道探测机器人，其特征在于，所述缓冲组件包括：
第一缓冲支架，所述第一缓冲支架连接所述缓冲平台；
第二缓冲支架，所述第二缓冲支架连接所述周转台；
其中，所述第一缓冲支架的背离所述探测组件的一侧连接所述缓冲元件的一端，所述缓冲元件的另一端连接所述周转台或连接所述第二缓冲支架面向所述探测组件的一侧；
所述第一缓冲支架和所述第二缓冲支架可移动连接，并且所述第一缓冲支架和所述第二缓冲支架具有限位结构，以用于防止所述第一缓冲支架和所述第二缓冲支架脱离移动连接关系。
3.如权利要求1所述的管道探测机器人，其特征在于，所述缓冲组件包括：
第一缓冲杆，所述第一缓冲杆与所述缓冲平台移动连接，并与所述周转台活动连接；
第二缓冲杆，所述第二缓冲杆与所述缓冲平台铰接，并与所述周转台活动连接；
其中，所述第一缓冲杆和所述第二缓冲杆之间相互铰接，并且所述第一缓冲杆和所述第二缓冲杆还通过所述缓冲元件连接。
4.如权利要求1至3中任一项所述的管道探测机器人，其特征在于，
所述管道探测机器人还包括搭载本体，
所述搭载本体包括：
壳体，所述壳体为筒体结构，且所述壳体的外壁与所述升降组件连接；
主轴，所述壳体可旋转地套设于所述主轴，使得所述壳体可绕所主轴的轴线转动，以带动所述探测组件绕所述主轴的轴线旋转；
所述升降组件的升降方向为所述主轴的径向。
5.如权利要求4所述的管道探测机器人，其特征在于，所述升降组件包括：
升降平台，所述升降平台开设有通口，以将所述探测组件延伸出所述升降组件；所述升降平台背离所述探测组件的一侧连接所述周转组件；
多个平行间隔设置的升降结构，多个升降结构连接所述升降平台和所述搭载本体；所述多个升降结构之间通过连接件连接，所述连接件之间设置有第二丝杠螺母；
第一驱动丝杠，所述第一驱动丝杠与所述第二丝杠螺母配合，以驱动所述连接件从而带动所述升降结构升降所述升降平台。
6.如权利要求5所述的管道探测机器人，其特征在于，每一所述升降结构均包括主动升降杆；
多个主动升降杆通过所述连接件依次连接；多个主动升降杆的靠近所述搭载本体的一端均与铰接件铰接，所述铰接件可沿所述壳体的轴向移动。
7.如权利要求4所述的管道探测机器人，其特征在于，所述管道探测机器人还包括行走组件；
其中，所述行走组件包括导向伸缩结构和行走轮，所述导向伸缩结构的另一端连接所述搭载本体的端部；
所述导向伸缩结构的一端连接所述行走轮，使得所述行走轮沿所述导向伸缩结构既定的伸缩方向接触待检管道的内壁。
8.如权利要求7所述的管道探测机器人，其特征在于，所述导向伸缩结构还包括：
固定壳，所述固定壳连接所述搭载本体；
驱动件，所述驱动件与所述固定壳可移动连接；
伸缩件，所述伸缩件连接所述行走轮；所述驱动件在驱动所述伸缩件的同时相对所述固定壳移动。
9.如权利要求7或8所述的管道探测机器人，其特征在于，所述行走组件包括4个，所述搭载本体的轴向两端分别连接2个所述行走组件；
位于所述搭载本体的轴向同一端的2个行走组件的伸缩方向不沿所述搭载本体的同一径向。
10.如权利要求1至3中任一项所述的管道探测机器人，其特征在于，所述探测设备为地质雷达。
CN202110634424.3A 2021-06-07 2021-06-07 管道探测机器人 Active CN113431983B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110634424.3A CN113431983B (zh) 2021-06-07 2021-06-07 管道探测机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110634424.3A CN113431983B (zh) 2021-06-07 2021-06-07 管道探测机器人

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113431983A true CN113431983A (zh) 2021-09-24
CN113431983B CN113431983B (zh) 2023-01-13

Family

ID=77803854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110634424.3A Active CN113431983B (zh) 2021-06-07 2021-06-07 管道探测机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113431983B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106938672A (zh) * 2017-04-10 2017-07-11 徐州乐泰机电科技有限公司 一种管道探测行走机器人
CN107218474A (zh) * 2017-06-13 2017-09-29 江苏科技大学 一种管道检测机器人及其检测方法
CN107587545A (zh) * 2017-07-25 2018-01-16 海盐派特普科技有限公司 一种防振支撑装置
CN207555071U (zh) * 2017-11-23 2018-06-29 无锡职业技术学院 一种基于超声波的自动管道泄漏检测小车
CN108644532A (zh) * 2018-05-25 2018-10-12 武汉理工大学 一种自适式管道清淤机器人
CN209030149U (zh) * 2018-12-13 2019-06-25 江西鑫吉顺汽车股份有限公司 一种带有太阳能电池板安装架的房车

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106938672A (zh) * 2017-04-10 2017-07-11 徐州乐泰机电科技有限公司 一种管道探测行走机器人
CN107218474A (zh) * 2017-06-13 2017-09-29 江苏科技大学 一种管道检测机器人及其检测方法
CN107587545A (zh) * 2017-07-25 2018-01-16 海盐派特普科技有限公司 一种防振支撑装置
CN207555071U (zh) * 2017-11-23 2018-06-29 无锡职业技术学院 一种基于超声波的自动管道泄漏检测小车
CN108644532A (zh) * 2018-05-25 2018-10-12 武汉理工大学 一种自适式管道清淤机器人
CN209030149U (zh) * 2018-12-13 2019-06-25 江西鑫吉顺汽车股份有限公司 一种带有太阳能电池板安装架的房车

Also Published As

Publication number Publication date
CN113431983B (zh) 2023-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102435669B (zh) 一种支撑轮式管道内检测装置及系统
CN103472138B (zh) 一种轨道车辆车轮轮辋与踏面探伤探头组件系统
CN115076512B (zh) 一种高驱动力的自适应管道检测清理装置
CN205300927U (zh) 一种带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台
CN113431983B (zh) 管道探测机器人
CN115452938A (zh) 用于管道焊缝缺陷的检测设备
CN214201286U (zh) 一种自行走的钢管旋转超声探伤系统
CN214662940U (zh) 一种管道无损检测用爬行器
CN111721474A (zh) 一种车桥后盖气密性检验检测平台
CN112320518B (zh) 一种模块化深井井筒巡检机器人
CN216309867U (zh) 一种环向绕管自驱式管道漏磁外检设备
CN215981438U (zh) 一种地下管道智能监测设备
CN215215333U (zh) 折叠式行走装置和管道机器人
CN215807163U (zh) 伸缩组件和管道机器人
CN212254479U (zh) 一种车桥后盖气密性检验检测平台
CN217519483U (zh) 一种分体式驱动的管道检测清理系统
CN112596053A (zh) 管中地质雷达机器人和管中地质探测系统
CN214405169U (zh) 升降平台及地质雷达机器人
CN220153427U (zh) 一种叉车门架滚轮轨道测量量具
CN216555969U (zh) 行走组件和管道机器人
CN219391686U (zh) 一种钢筋混凝土结构无损检测装置
CN220851270U (zh) 一种管道的多方位检测仪
KR102573623B1 (ko) 암거 점검 이송장치
CN217359028U (zh) 一种机车轮对跑合试验设备
CN210155072U (zh) 三轴漏磁复合检测器电子采集装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 518000 cdefgh unit, block a, building 9, Baoneng science and Technology Park, Qinghu village, Qinghu community, Longhua street, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant after: Shenzhen bomingwei Technology Co.,Ltd.

Address before: 518000 cdefgh unit, block a, building 9, Baoneng science and Technology Park, Qinghu village, Qinghu community, Longhua street, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant before: SHENZHEN BOMINWELL ROBOTICS Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant