CN114738598A - 管道检测机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开管道检测机器人，包括机体总成、驱动总成、车轮总成、检测总成、电源，驱动总成与电源连接机体总成内部，驱动总成与车轮总成连接，检测总成连接机体总成的外表面；驱动总成、检测总成与所述电源连接；机体总成包括第一壳体、第二壳体、浮筒，第一壳体与第二壳体密封连接，浮筒连接第二壳体的两侧，浮筒位于所述车轮总成的上方；所述第一壳体或/和第二壳体的侧部向外延伸形成翼。本发明的有益效果：翼与浮筒配合形成挡水板，防止水花对检测总成造成干扰，同时平衡机器人的摆动，保持水平姿态；整体结构重量轻、浮力大、强度高，可以满足高水流速、满水情况下的管道检测。

Description

管道检测机器人

技术领域

本发明涉及一种无线检测技术领域，尤其涉及的是一种管道检测机器人。

背景技术

管道在制造及投入运行等过程中都可能存在缺陷，及时对管道检测，准确了解管道的运行状况，可以保证管道的可靠安全运行。现在市面管道检测产品多为CCTV小车检测或是潜望镜检测。

如申请号：201921425990.8，一种CCTV管道检测用机器人，包括机器车体，所述机器车体上左右两侧位置分别设有多个行走轮，机器车体内设有行走驱动机构，机器车体上顶部位置安装有摄像装置，所述机器车体内底部中间位置安装有电源模块，电源模块上方的固定架顶端安装有PCB板，PCB板上安装有控制行走驱动机构、摄像装置工作的CPU，CPU上还连接有无线通信模块和加速度传感器。CCTV小车适用于无水或水位低的管道，针对水位高或满水管道，检测前需要进行封堵、抽水等工序。

如申请号：201711253875.2.一种管道检测小车，包括爬行车和安装于爬行车上的摄像模块，所述爬行车包括车架和设置于车架上的多组车轮，每组所述车轮均包括对称设置于车架两侧的两个车轮，所述车架内还设置有控制车架左侧车轮同步转动的左驱动电机以及控制车架右侧车轮同步转动的右驱动电机。小车适用于无水或水位低的管道，针对水位高或满水管道，检测前需要进行封堵、抽水等工序。

如申请号：202010901849.1，一种用于地下管道检测的潜望镜，包括：潜望镜主机，用于对地下管道进行缺陷检测；所述潜望镜主机的一端设有采集管道图像的摄像头；激光测距仪，设置于所述潜望镜主机的一侧，与所述潜望镜主机可拆卸连接，用于探测地下管道的缺陷位置；电池，设置于所述潜望镜主机的一端，用于给所述潜望镜主机与所述激光测距仪提供电能；伸缩模块，设置于所述潜望镜的一侧，用于带动所述潜望镜主机进行移动，以使潜望镜方便进出地下管道；支撑模块，设置于所述潜望镜主机的一侧，用于支撑与保护所述潜望镜主机。然而，潜望镜检测适用于水位低于50％的直管，而且定位缺陷位置不准。

可水面浮潜的双浮筒H型检测机器人体积大、易倾翻或卡死。

在高水流且满水的情况下，上述管道检测机构无法适应，特别是在高水流、满水的管道检测机构不易保持平衡、无法自适应。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有技术中的管道检测机构不适应于高水流、满水情况下的行驶问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

管道检测机器人，包括机体总成、驱动总成、车轮总成、检测总成、电源，所述机体总成内部为密封腔体，所述驱动总成与所述电源连接所述机体总成内部，所述驱动总成的输出端与所述车轮总成连接，所述检测总成连接所述机体总成的外表面；所述驱动总成、所述检测总成与所述电源连接；

所述机体总成包括第一壳体、第二壳体、浮筒，所述第一壳体与所述第二壳体密封连接，所述浮筒连接所述第二壳体的两侧，所述浮筒位于所述车轮总成的上方；所述第一壳体或/和第二壳体的侧部向外延伸形成翼。

本发明中机体总成作为驱动总成、检测总成的安装和承载部件，车轮总成用于在管道内行驶，所述检测总成用于对管道内壁进行图像录制、实现对水上部分所有管道缺陷进行检测及对水下部分变形、破裂、沉积等缺陷进行判断检测，电源为整个机器人提供电力输出；所述第一壳体或/和第二壳体的侧部向外延伸形成翼与侧面的浮筒配合形成车轮挡水板作用，阻挡车轮水花飞溅，防止对检测总成造成干扰的作用，同时平衡机器人因水流冲动导致的左右摆动，保持水平姿态。本发明的整体机体总成为仿战车设计，金属合金外壳具有重量轻、浮力大、强度高的特点，可满足排水管道高水流速、坚硬、尖锐建筑垃圾的冲击碰撞的强度要求；高强度、轻质材料制成的侧浮筒，满足机器人漂浮力需求，同时降低机器人重心，保持机器人重心处于整机中下部，在水中可实现水平状态的姿态自调整。

优选的，所述机体总成还包括配重块、配重导轨，所述配重导轨连接所述第二壳体的底部，所述配重块滑动连接所述配重导轨。

通过将不同重量规格的配重块通过配重导轨滑动连接在第二壳体的底部，用以调节满水、半水或无水场景下的机器人自重，从而实现潜行、漂浮或行走的功能转换；采用燕尾滑槽装配、弹性锁销锁死，可实现快换。

优选的，所述机体总成还包括传动机构罩壳、检修窗壳盖、电池仓壳盖，所述传动机构罩壳连接第二壳体，所述检修窗壳盖连接所述第一壳体，所述电池仓壳盖连接第一壳体。

传动机构罩壳用于驱动总成的防护与密封，便于安装及拆换；检修窗壳盖主要是便于机体内驱动总成的检修与维护；电池仓独立设计，电池仓设置安装电池仓壳盖，便于电池替换。

优选的，所述第一壳体的底部的两侧向外延伸形成翼板，所述第二壳体的顶部两侧向外延伸形成翼板，所述第一壳体的翼板与第二壳体的翼板密封连接形成翼，所述浮筒连接所述第二壳体的翼板下方，所述浮筒位于所述车轮总成的上方。

优选的，所述驱动总成包括驱动器、驱动电机、伞齿轮组、多个传动齿轮、传动链条，多个所述传动齿轮能够转动连接所述机体总成，多个传动齿轮间隔分布，所述驱动器连接所述驱动电机，所述驱动电机连接所述伞齿轮组，所述伞齿轮组连接其中一个所述传动齿轮，其余所述传动齿轮连接所述传动链条。

优选的，所述车轮总成包括多个驱动轮、至少两个中轮，多个所述驱动轮连接所述驱动总成，所述中轮连接所述驱动总成，所述中轮位于所述驱动轮之间，所述中轮的半径小于所述驱动轮，所述驱动轮具有圆周阵列且向车轮总成外部延伸的叶片。

驱动轮搭配中轮的设计，有效利用机体空间，在机器人遇障碍物导致前后驱动轮悬空时，中轮可辅助驱动轮越障，动力更强劲。其中，驱动轮具有圆周阵列且向车轮总成外部延伸的叶片，可以在机器人漂浮状态下对水产生拨动，提供机器人前进的动力，也可以在软泥中提供较大的驱动力。

优选的，所述检测总成包括前置相机、相机密封罩、后视相机、相机安装座，所述前置相机位于所述相机密封罩内，所述相机密封罩连接所述第一壳体的一端，所述后视相机连接所述相机安装座，所述相机安装座连接所述第一壳体的另一端。

优选的，所述检测总成包括声纳、声纳防护罩、雷达、雷达安装座；所述声纳安装在所述声纳防护罩内，所述声纳防护罩连接所述第二壳体的一端，所述雷达安装在所述雷达安装座内，所述雷达安装座连接所述第一壳体顶部。

前置相机为云台相机，满足机器人行进过程中对管道的缺陷检测需求，可通过镜头旋转、仰俯、变倍实现水面上部分缺陷观察和图像录制；后视相机通过安装座与照明灯一起安装在电池仓盖板尾部，结构紧凑后部盲区小，可提供后视视角及查看线缆收线情况，辅助机器人回收，防止因机器人回退速度快于线缆收线速度导致的线缆缠绕问题；声纳内嵌安装在机器人前侧下部，通过声纳反射原理环向扫描识别水下管道轮廓，实对现水下部分变形、破裂、沉积等缺陷进行判断检测。通过声纳与雷达，拟合成所检测管道的横截面轮廓图。

优选的，所述第一壳体或/和第二壳体的迎水面为弧形结构，所述第一壳体与所述第二壳体的迎水面的厚度高于远离迎水面处的厚度。

迎水面为弧形结构，更加适应水中行驶；前后迎水面以及重要受力部位、边角进行重点加强，通过增加厚度提高受力大的位置的加强，可满足排水管道高水流速、坚硬、尖锐建筑垃圾的冲击碰撞的强度要求。

优选的，所述机体总成还包括护栏，所述护栏连接所述第一壳体，所述护栏的高度大于所述检测总成的最高处。

护栏呈俯卧“Ω”字形结构，用于当机器人通过满水或水位较高且顶部管壁有障碍物的管道时，在高度方向起到防护作用，防止相机或雷达与管道顶壁或其他塌陷物刮蹭及撞击。倾角设计在机器人退回时能起导向作用，使其遇到管道出现脱落缺陷处，不易被勾刮导致无法退出管道。同时可用于机器人上下井道的吊装。

本发明的优点在于：

(1)本发明中机体总成作为驱动总成、检测总成的安装和承载部件，车轮总成用于在管道内行驶，所述检测总成用于对管道内壁进行图像录制、实现对水上部分所有管道缺陷进行检测及对水下部分变形、破裂、沉积等缺陷进行判断检测，电源为整个机器人提供电力输出；所述第一壳体或/和第二壳体的侧部向外延伸形成翼与侧面的浮筒配合形成车轮挡水板作用，阻挡车轮水花飞溅，防止对检测总成造成干扰的作用，同时起到水平舵作用，平衡机器人因水流冲动导致的左右摆动，保持水平姿态。本发明的整体机体总成为仿战车设计，金属合金外壳具有重量轻、浮力大、强度高的特点，可满足排水管道高水流速、坚硬、尖锐建筑垃圾的冲击碰撞的强度要求；高强度、轻质材料制成的侧浮筒，满足机器人漂浮力需求，同时降低机器人重心，保持机器人重心处于整机中下部，在水中可实现水平状态的姿态自调整；还可起到挡水板作用，阻挡中轮拨起的水花；

(2)通过将不同重量规格的配重块通过配重导轨滑动连接在第二壳体的底部，用以调节满水、半水或无水场景下的机器人自重，从而实现潜行、漂浮或行走的功能转换；采用燕尾滑槽装配、弹性锁销锁死，可实现快换；机器人因各种原因发生侧翻时，也因重心位于中下部，实现自动纠正；

(3)传动机构罩壳用于驱动总成的防护与密封，便于安装及拆换；检修窗壳盖主要是便于机体内驱动总成的检修与维护；电池仓独立设计，电池仓设置安装电池仓壳盖，便于电池替换；

(4)驱动轮搭配中轮的设计，有效利用机体空间，在机器人遇障碍物导致前后驱动轮悬空时，中轮可辅助驱动轮越障，动力更强劲；其中，驱动轮具有圆周阵列且向车轮总成外部延伸的叶片，可以在机器人漂浮状态下对水产生拨动，提供机器人前进的动力，也可以在软泥中提供较大的驱动力；

(5)前置相机为云台相机，满足机器人行进过程中对管道的缺陷检测需求，可通过镜头旋转、仰俯、变倍实现水面上部分缺陷观察和图像录制；后视相机通过安装座与照明灯一起安装在电池仓盖板尾部，结构紧凑后部盲区小，可提供后视视角及查看线缆收线情况，辅助机器人回收，防止因机器人回退速度快于线缆收线速度导致的线缆缠绕问题；声纳内嵌安装在机器人前侧下部，通过声纳反射原理环向扫描识别水下管道轮廓，实对现水下部分变形、破裂、沉积等缺陷进行判断检测。通过声纳与雷达，拟合成所检测管道的横截面轮廓图；

(6)迎水面为弧形结构，更加适应水中行驶；前后迎水面以及重要受力部位、边角进行重点加强，通过增加厚度提高受力大的位置的加强，可满足排水管道高水流速、坚硬、尖锐建筑垃圾的冲击碰撞的强度要求；

(7)护栏呈俯卧“Ω”字形结构，用于当机器人通过满水或水位较高且顶部管壁有障碍物的管道时，在高度方向起到防护作用，防止相机或雷达与管道顶壁或其他塌陷物刮蹭及撞击。前后倾角设计在机器人退回时能起导向作用，使其遇到管道顶部出现脱落、变形缺陷处可滑过，不易被勾刮导致无法退出管道。同时可用于机器人上下井道的吊装。

(8)两侧驱动轮为大直径叶片轮，布置在机体两侧，在水中行走时大部潜入水下和水平面垂直，起到垂直舵作用为机器人前后移动导向，纠正因水流不均等因素机器人跑偏。

附图说明

图1是本发明实施例管道检测机器人的结构示意图；

图2是本发明实施例管道检测机器人的结构示意图；

图3是本发明实施例管道检测机器人的主视图；

图4是图3中A-A的剖视图；

图5是本发明实施例管道检测机器人的侧视图；

图6是图5中B-B的剖视图；

图7是本发明实施例机体总成的结构示意图；

图8是图7的爆炸图；

图9是本发明实施例机体总成(隐藏传动机构罩壳和浮筒)的结构示意图；

图10是本发明实施例驱动总成(隐藏其中一个驱动轮)的结构示意图；

图11是本发明实施例驱动轮的结构示意图；

图12是本发明实施例前置相机与相机密封罩的结构示意图；

图13是本发明实施例声纳与声纳防护罩的结构示意图；

图中标号：

1、机体总成；11、第一壳体；12、第二壳体；13、浮筒；14、配重块；15、配重导轨；16、传动机构罩壳；17、检修窗壳盖；18、电池仓壳盖；19、护栏；

2、驱动总成；21、驱动器；22、驱动电机；23、伞齿轮组；24、传动齿轮；25、传动链条；

3、车轮总成；31、驱动轮；32、中轮；33、轮体安装块；311、轮体；312、叶片；313、接地凸起；

4、检测总成；41、前置相机；42、相机密封罩；43、后视相机；44、相机安装座；45、照明灯；46、声纳；47、声纳防护罩；48、雷达；49、雷达安装座；

5、电源；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。

实施例一：

如图1-图6所示，管道检测机器人，包括机体总成1、驱动总成2、车轮总成3、检测总成4、电源5；所述机体总成1内部为密封腔体，所述驱动总成2与所述电源5位于机体总成1内部，所述驱动总成2的输出端与所述车轮总成3连接，所述检测总成4连接所述机体总成1的外表面；所述驱动总成2、所述检测总成4与所述电源5连接。电源5为电池包。

如图7、图8、图9所示，所述机体总成1包括第一壳体11、第二壳体12、浮筒13、配重块14、配重导轨15、传动机构罩壳16、检修窗壳盖17、电池仓壳盖18、护栏19；

第一壳体11和第二壳体12是机器人的基础部件，用于安装、搭载相机、声纳46、雷达48、电池包及驱动部件等主要元器件。第一壳体11和第二壳体12可以采用金属合金制成。

所述第一壳体11的底部的两侧向外延伸形成翼板，所述第二壳体12的顶部两侧向外延伸形成翼板，所述第一壳体11的翼板与第二壳体12的翼板通过密封圈等密封机构实现密封连接，并通过螺钉等进行固定连接，抗冲击能力强，能承受埋深10米以上的水压强力，所述第一壳体11的翼板与第二壳体12的翼板连接后形成翼；翼更加利于在水中行驶，翼利于在水中可以平衡机器人因水流冲动导致的左右摆动，保持水平姿态。

需要说明的是，本实施例中第一壳体11和第二壳体12均设有翼板，也可以是直接在第二壳体12的两侧中上部通过第二壳体12的壁向外延伸形成，或者在第一壳体11的下部通过向两侧延伸形成。

本实施例中的机体总成1为密闭设计，可以采用0.1MPa负压抽空、充填0.1mpa惰性气体方式，实现10M水深防水密封和防爆。通过压力传感器检测气体压力，因气体泄露压力降低或温度过高压力升高时报警提示，超限时停机重启。

参阅图8所示，第一壳体11为向上微凸的盖板结构，具体的，第一壳体11整体呈矩形结构，第一壳体11的前端后端与两侧向中部倾斜，中部呈大致平面，即前端、后端与两侧均有倾斜面，在其左端的倾斜面上具有用于安装检测总成4的圆形安装孔，安装时，需要保证密封性，其中部连接检修窗壳盖17，右端连接电池仓壳盖18，在矩形结构的四个角处呈弧形结构。第二壳体12为盒装结构，用于承载驱动总成2、电源5等结构，第二壳体12的左端与右端为弧形迎水面，底部尺寸小于顶部尺寸，且前端与侧面以及后端与侧面连接处为弧形面，第二壳体12的左端具有安装检测总成4的圆筒，安装时同样需要密封连接，第二壳体12的两侧具有向内凹陷的矩形仓，用于容纳驱动总成2的部分结构、安装轴承、并实现外部车轮总成3与驱动总成2的密封连接；第二壳体12的右端具有电池接口、电缆输出接口等；其中，第一壳体11和第二壳体12的两端的迎水面均为弧形结构，整体形成第一壳体11与第二壳体12连接处尺寸最大，顶端与底端尺寸相比翼处变小。

第一壳体11和第二壳体12采用轻质高强度合金材料、仿战车车身薄壁结构设计，边角、前后迎水面和重要受力部位重点加强，加强的方式可以是通过在重点受力部位进行增厚或增加加强筋的方式，使得整个机体总成1为仿战车式的结构；第一壳体11和第二壳体12采用轻质高强度合金材料、仿战车车身薄壁结构设计，第一壳体11和第二壳体12重量轻、浮力大、强度高，可满足排水管道高水流速、坚硬、尖锐建筑垃圾的冲击碰撞的强度要求。

如图8所示，所述浮筒13连接所述第二壳体12的翼板下方的两侧，所述浮筒13位于所述车轮总成3的上方；浮筒13的顶部为平面，整个浮筒13为前后对称结构，参考图3所示，浮筒13的底部包括三个弧形结构，与车轮总成3的形状适配；浮筒13用高强度、轻质材料制成，通过螺钉紧固安装在机器人两侧中上部，起到增加机器人浮力的作用，满足机器人半水漂浮、满水潜行对漂浮力需求；同时降低机器人重心，保持机器人重心处于整机中下部，在水中可实现水平状态的姿态自调整。同时和车轮外轮廓相吻合，配合翼起到阻挡车轮水花飞溅，防止对检测总成4(前置相机41、后视相机43、声纳46、雷达48)造成干扰。

参与图9所示，第二壳体12的底部为平面，配重导轨15连接第二壳体12的两侧，两根配重导轨15为平行布置，参与图5所示，配重导轨15的截面为L型结构，L型结构对称布置，配重块14由两侧L型结构内插入，其中配重导轨15的底面具有固定孔，配重块14具有固定孔，但配重块14的固定孔与配重导轨15的固定孔对齐，可以通过螺栓、弹性锁销等进行固定，保证行驶过程中，配重块14位置不动，也可以通过调整配重块14的位置，实现对整个机器人的重心微调；本实施例通过将不同重量规格的配重块14通过配重导轨15滑动连接在第二壳体12的底部，根据机器人漂浮、潜水、爬行对自身重量需求，更换安装于下车身壳体底部的抽拉式配重块14，满足降低机器人重心、实现水中姿态自调整功能需求。做成多种重量规格(漂浮用轻型、潜水用中型、爬行用重型)，可通过选配不同重量规格的配重块14，调节满水、半水或无水场景下的机器人自重，从而实现潜行、漂浮或行走的功能转换。采用燕尾滑槽装配、弹性锁销锁死，可实现快换，机器人因各种原因发生侧翻时，也因重心位于中下部，实现自动纠正。

如图7、图8所示，所述传动机构罩壳16连接第二壳体12，传动机构罩壳16用于驱动总成2的防护与密封，便于安装及拆换；所述检修窗壳盖17连接所述第一壳体11，检修窗壳盖17主要是便于机体内驱动总成2的检修与维护；参考图6所示，第二壳体12的内部的右端设有电池仓，电源5位置电池仓内，电池仓独立设计，第二壳体12的右端采用盲插接头与机体内部密封隔离，通过导槽导向定位电源5，并通过弹簧压板压紧电源5，电池仓内填充发泡弹性材料减震，所述电池仓壳盖18连接第一壳体11，相当于电池仓的门便于电池替换。

如图7、图8所示，所述护栏19连接所述第一壳体11，所述护栏19的高度大于所述检测总成4的最高处。护栏19通过防水密封焊接在第一壳体11上；护栏19包括两个呈俯卧“Ω”字形结构，“Ω”字形结构的两侧为倾斜设置，两个“Ω”字形结构沿机器人的竖直面对称布置，再通过连接杆将两个“Ω”字形结构连接在一起，护栏19用于当机器人通过满水或水位较高且顶部管壁有障碍物的管道时，在高度方向起到防护作用，防止检测总成4与管道顶壁或其他塌陷物刮蹭及撞击；护栏19的两端为倾斜设置，前后倾斜设置的目的是在机器人退回时能起导向作用，使其遇到管道顶部出现脱落、变形缺陷处壳滑过，不易被勾刮导致无法退出管道。同时，护栏19也可用于机器人上下井道的吊装。

如图4、图10所示，所述驱动总成2包括驱动器21、驱动电机22、伞齿轮组23、传动齿轮24、传动链条25；本实施例中，位于一侧的车轮总成3由一组驱动总成2驱动，两组驱动总成2可以由同一个驱动器器21驱动。当然，两侧的车轮总成3也可以由同一个驱动总成2驱动。

本实施例中，以一侧的驱动机构进行说明，该驱动机构包括一个驱动电机22、一个伞齿轮组23、三个传动齿轮24、一根传动链条25；具体的，如图4所示，所述驱动器21连接所述驱动电机22，所述驱动电机22连接所述伞齿轮组23，伞齿轮组23包括两个伞齿轮，两个伞齿轮啮合，使得驱动电机22输出实现90度转向，三个传动齿轮24位于同一直线上，所述伞齿轮组23固定安装在输出轴的一端，输出轴另一端连接位于中间的传动齿轮24，输出轴通过轴承能够转动的连接第二壳体12的侧壁，位于两端的传动齿轮24连接所述传动链条25，传动齿轮24与传动链条25啮合，位于两端的传动齿轮24通过轴承连接在所述传动机构罩壳16上。传动齿轮24以及传动链条25由传动机构罩壳16密封在第二壳体12两侧的矩形腔内；驱动电机22、驱动器21以及伞齿轮组23由检修窗壳盖17进行定期维护和检修。本实施例中，驱动电机22在驱动器21驱动下转动，带动伞齿轮组23转动，继而使得位于中间的传动齿轮24转动，中间的传动齿轮24通过传动链条25带动其余两个传动齿轮24转动。

此处驱动总成2的形式不限于本申请，还可以是直接由驱动电机22驱动，或者其他驱动机构，只要可以实现车轮总成3的行走即可。

如图3、图4，所述车轮总成3包括对称布置的四个驱动轮31和两个中轮32，机器人的一侧分别具有两个驱动轮31和一个中轮32，浮筒13的底部的三个弧形结构的弧度适配驱动轮31和中轮32的外轮廓；中轮32位于两个驱动轮31的中间，其中位于中间的传动齿轮24与中轮32连接，位于两端的传动齿轮24与两个驱动轮31连接。所述中轮32的半径小于所述驱动轮31。驱动轮31搭配中轮32的设计，有效利用机体空间，在机器人遇障碍物导致前后驱动轮31悬空时，中轮32可辅助驱动轮31越障，动力更强劲。

如图10所示，驱动轮31安装在一个轮体安装块33上，轮体安装块33的截面为T型结构，其中一端与驱动齿轮固定连接，轮体安装块33的中部通过轴承安装在所述传动机构罩壳16上，轮体安装块33的另一端为圆形安装板结构，圆形安装板的中心处以及圆周上具有圆周阵列的连接孔，驱动轮31的具有与之配合的连接孔，圆形安装板的连接孔与驱动轮31上的连接孔通过螺栓固定，使得传动齿轮24的转动能够驱动驱动轮31的转动；中轮32的与传动齿轮24的连接方式参照驱动轮31。

如图11所述，驱动轮31包括轮体311、叶片312、接地凸起313，所述轮体311呈中间厚边缘薄的扁圆柱形状；所述叶片312呈发散状固定在所述轮体311的两侧，叶片312伸出轮体311较高，可以在水中产生拨动，为机器人前进或后退提供动力；接地凸起313呈人字形分布在所述轮体311的外圈上；所述叶片312呈弧形结构，靠近圆形的高度小于远离圆心的高度；其中，两侧的叶片312与部分接地凸起313连接在一起，与叶片312一体的接地凸起313仍然按照所有接地凸起313的排布方式进行排布，因叶片312的厚度小于接地凸起313的长度，故与接地凸起313结合在一起的叶片312的两侧具有楔形突出和矩形突出，楔形突出与矩形突出与接地凸起313的两端形状相同。

其中，整个接地凸起313外圈的直径是驱动轮31直径的1.2倍，且叶片312最高处的高度与接地凸起313的高度相同，使得整个驱动轮31的叶片312与接地凸起313尺寸较大，水中行走时，叶片312与接地凸起313潜入水下和水平面垂直，起到垂直舵作用为机器人前后移动导向，纠正因水流不均等因素机器人跑偏。

如图10所示，中轮32呈锥形轮，位于外侧的半径较小小于位于内侧的一端。

其中，驱动轮31的轮体311还可以设置呈空心结构，使其在水位较高时浮力较大可漂浮在水面行走，水位较低或无水时机器人自重较小减少对驱动力要求。

本实施例中：

机体总成1作为驱动总成3、检测总成4的安装和承载部件，车轮总成2用于在管道内行驶，所述检测总成4用于对管道内壁进行图像录制、实现对水上部分所有管道缺陷进行检测及对水下部分变形、破裂、沉积等缺陷进行判断检测，电源5为整个机器人提供电力输出；其中，所述第一壳体11或/和第二壳体12的侧部向外延伸形成翼与侧面的浮筒13配合形成车轮挡水板作用，阻挡车轮水花飞溅，防止对检测总成4造成干扰的作用，同时起到水平舵作用，平衡机器人因水流冲动导致的左右摆动，保持水平姿态。本实施例的整体机体总成1为仿战车设计，金属合金外壳具有重量轻、浮力大、强度高的特点；高强度、轻质材料制成的浮筒13，满足机器人漂浮力需求，同时降低机器人重心，保持机器人重心处于整机中下部，在水中可实现水平状态的姿态自调整，还可起到挡水板作用，阻挡中轮32拨起的水花。机器人处于高水位时，驱动轮31的叶片312高度较大，驱动轮31旋转能够对水进行拨动，实现前进或后退；在软泥中，也可以提供较高的驱动力。

实施例二：

如图1、图2、图3所示，在上述实施例一的基础上，所述检测总成4包括前置相机41、相机密封罩42、后视相机43、相机安装座44、照明灯45、声纳46、声纳防护罩47、雷达48、雷达安装座49；

同时参考图12所示，所述前置相机41位于所述相机密封罩42内，所述相机密封罩42连接所述第一壳体11的一端，相机密封罩42为圆形结构，其边缘具有连接孔，前置相机41为云台相机，可以满足机器人行进过程中对管道的缺陷检测需求，可通过镜头旋转、仰俯、变倍实现水面上部分缺陷观察和图像录制。为了减小前方盲区，安装时向下倾斜一定角度，角度为险些向下6-10°。

如图1所示，结合图8所示，所述后视相机43连接所述相机安装座44，所述相机安装座44连接所述第一壳体11的另一端，照明灯45位于后视相机43的两侧。后视相机43通过相机安装座44与照明灯45一起安装在电池仓壳盖18的尾部，电池仓壳盖盖18的右端具有槽，相机安装座44连接在槽内，结构紧凑后部盲区小。可提供后视视角及查看线缆收线情况，辅助机器人回收，防止因机器人回退速度快于线缆收线速度导致的线缆缠绕问题。

如图2、图13所示，所述声纳46安装在所述声纳防护罩47内，所述声纳防护罩47连接所述第二壳体12的左端；参考图8、图9所示，第二壳体12的左端的弧形板据向内凹陷的圆筒型结构，如图6所示，声纳46内嵌安装在机器人前侧下部的圆筒内，声纳46通过采用多重O型圈或格莱圈密封，确保机器人颠簸、抖动状态下可靠防水密封；声纳防护罩47通过螺栓或螺钉等固定在圆筒的外部侧壁上。声纳防护罩47为筒形结构，其中筒形结构的端部为实心，筒形结构的侧壁开设空心孔，声纳防护罩47在确保前进过程中防护声纳46不受障碍物撞击的前提下，将对声呐信号遮挡面降至最低。声纳防护罩47通过声纳46反射原理环向扫描识别水下管道轮廓，实对现水下部分变形、破裂、沉积等缺陷进行判断检测。

如图1所示，所述雷达48安装在所述雷达安装座49内，所述雷达安装座49连接所述第一壳体11顶部。通过声纳46与雷达48，拟合成所检测管道的横截面轮廓图。

需要说明的是，除上述实施例一和实施例二中的组成部分，还需要有电缆、控制器等对雷达48、声纳46、相机获得的数据进行传输和处理，该部分采用现有技术中的即可，此处不做赘述。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.管道检测机器人，其特征在于，包括机体总成、驱动总成、车轮总成、检测总成、电源，所述机体总成内部为密封腔体，所述驱动总成与所述电源连接所述机体总成内部，所述驱动总成的输出端与所述车轮总成连接，所述检测总成连接所述机体总成的外表面；所述驱动总成、所述检测总成与所述电源连接；

所述机体总成包括第一壳体、第二壳体、浮筒，所述第一壳体与所述第二壳体密封连接，所述浮筒连接所述第二壳体的两侧，所述浮筒位于所述车轮总成的上方；所述第一壳体或/和第二壳体的侧部向外延伸形成翼。

2.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于，所述机体总成还包括配重块、配重导轨，所述配重导轨连接所述第二壳体的底部，所述配重块滑动连接所述配重导轨。

3.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于，所述机体总成还包括传动机构罩壳、检修窗壳盖、电池仓壳盖，所述传动机构罩壳连接第二壳体，所述检修窗壳盖连接所述第一壳体，所述电池仓壳盖连接第一壳体。

4.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于，所述第一壳体的底部的两侧向外延伸形成翼板，所述第二壳体的顶部两侧向外延伸形成翼板，所述第一壳体的翼板与第二壳体的翼板密封连接形成翼，所述浮筒连接所述第二壳体的翼板下方，所述浮筒位于所述车轮总成的上方。

5.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于，所述驱动总成包括驱动器、驱动电机、伞齿轮组、多个传动齿轮、传动链条，多个所述传动齿轮能够转动连接所述机体总成，多个传动齿轮间隔分布，所述驱动器连接所述驱动电机，所述驱动电机连接所述伞齿轮组，所述伞齿轮组连接其中一个所述传动齿轮，其余所述传动齿轮连接所述传动链条。

6.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于，所述车轮总成包括多个驱动轮、至少两个中轮，多个所述驱动轮连接所述驱动总成，所述中轮连接所述驱动总成，所述中轮位于所述驱动轮之间，所述中轮的半径小于所述驱动轮，所述驱动轮具有圆周阵列且向车轮总成外部延伸的叶片。

7.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于，所述检测总成包括前置相机、相机密封罩、后视相机、相机安装座，所述前置相机位于所述相机密封罩内，所述相机密封罩连接所述第一壳体的一端，所述后视相机连接所述相机安装座，所述相机安装座连接所述第一壳体的另一端。

8.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于，所述检测总成包括声纳、声纳防护罩、雷达、雷达安装座；所述声纳安装在所述声纳防护罩内，所述声纳防护罩连接所述第二壳体的一端，所述雷达安装在所述雷达安装座内，所述雷达安装座连接所述第一壳体顶部。

9.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于，所述第一壳体或/和第二壳体的迎水面为弧形结构，所述第一壳体与所述第二壳体的迎水面的厚度高于远离迎水面处的厚度。

10.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于，所述机体总成还包括护栏，所述护栏连接所述第一壳体，所述护栏的高度大于所述检测总成的最高处。

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