CN114754295A - 一种用于管道内壁检测的智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道检测相关技术领域，且公开了一种用于管道内壁检测的智能机器人，包括监视体和体袋，所述体袋的内壁开设有推进腔，所述体袋的一端固定安装有固定块，且固定块的内壁活动安装有监视体。本发明通过将体袋设置为柔性，并通过进气管进行气流供应，从而在其实际使用时，通过其进气管间歇供应气流致使其前进腿顶出，从而使得监视体整体向前行进，从而使用不同内径的管道向前运行，与此同时，进气管通过将弹簧包裹实现其导电线在导电的过程中，即避免在运行的过程中与地面之间的磨损，同时，还通过进气管的保护防止外部的水介质侵入导致其发生短路的现象，最终实现爬动向前运行及保护导电线的目的。

Description

一种用于管道内壁检测的智能机器人

技术领域

本发明涉及管道检测相关技术领域，具体为一种用于管道内壁检测的智能机器人。

背景技术

管道机器人是一种可在管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。

现有的管道机器人在进行检测的过程中，管道因变径等原因时，由于其当前的检测机器人通常通过车体进行向前运动，从而导致其变径运动的能力相对较弱，尤其在使用的过程中，当遭遇弯曲径管时，由于其检测设备的多为刚性的，因而不利于进行弯折检测，从而大大使得检测受环境的影响较大。

并且，现有的车体及变径的机器人在使用的过程中，其主要通过后部拽引线从而实现对检测机器人的供电，因而在持续使用的过程中，会由于电线持续的与地面进行摩擦且在置于具有水流的管道中，会由于其电线磨损使得水流侵入导致其出现短路的现象，从而会造成检测机器人无法正常检测的现象。

发明内容

针对背景技术中提出的现有管道检测机器人在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种用于管道内壁检测的智能机器人，具备爬动向前运行及保护导电线的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种用于管道内壁检测的智能机器人，包括监视体和体袋，所述体袋的内壁开设有推进腔，所述体袋的一端固定安装有固定块，且固定块的内壁活动安装有监视体，所述监视体通过电调节在固定块上转动，且监视体的一端固定安装有用于对监视体进行供电的导电线，所述体袋的另一端固定安装有与推进腔内腔相通的进气管，且导电线位于进气管中，所述进气管的侧壁固定安装有密封块，且导电线从密封块的中部穿出并位于密封块的外侧。

优选的，所述前进腿倾斜布置在体袋的侧壁，所述前进腿设为弹性收缩的波纹管，且前进腿的数量不少于十个，所述前进腿在体袋的侧壁等距布置。

优选的，所述进气管的侧壁活动安装有用于实现进气管封堵的缓气球，且进气管侧壁设置有与缓气球适配的泄压槽。

优选的，所述固定块的一侧固定安装有位于推进腔中的弹簧，且弹簧的一端与进气管的侧壁顶部固定安装。

优选的，所述体袋的内壁固定安装有环套，且环套为环形体，所述弹簧位于环套的环形内腔。

优选的，所述环套的数量设为三个，且三个环套在体袋的内壁等距安装。

优选的，所述监视体的侧壁固定安装有用于随监视体同步转动的收卷块，且通过收卷块实现对导电线进行收放，所述进气管的内壁固定安装有用于对导电线进行固定的锁定块。

优选的，所述收卷块的形状设为半球体与圆柱体的组合体，且半球体的侧壁开设有用于对导电线进行整理的U形槽。

优选的，所述锁定块设为圆柱体，且锁定块的表面一侧设置有用于通气的输气孔。

优选的，所述监视体的顶端设置有透明的球形护罩。

优选的，所述体袋的材质设为柔性带。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过将体袋设置为柔性，并通过进气管进行气流供应，从而在其实际使用时，通过其进气管间歇供应气流致使其前进腿顶出，从而使得监视体整体向前行进，从而使用不同内径的管道向前运行，与此同时，进气管通过将弹簧包裹实现其导电线在导电的过程中，即避免在运行的过程中与地面之间的磨损，同时，还通过进气管的保护防止外部的水介质侵入导致其发生短路的现象，最终实现爬动向前运行及保护导电线的目的。

2、本发明通过在体袋中设置有弹簧，从而保证其体袋被撑开呈毛毛虫状，并由于其体袋与弹簧构成的整体全身可进行弯曲，保证其监视体在检测的过程中，通过其体袋可多角度的弯折，保证对不同倾斜的管径进行检测，最终实现使用不同倾斜管径检测的目的。

3、本发明通过在监视体的一侧设置有收卷块，并通过收卷块跟随监视体中检测镜头的转动，使得导电线进行收卷，因而造成较长的体袋在受气流膨胀时，向外膨胀的宽度受长度的制约，使得其膨胀的直径小，并通过前进腿受气流推动，保证其体袋在直径小的管径内，通过体袋长度的适当调节，保证其前进腿均能与管内接触，增强向前推动的强度，同理，当其体袋的长度缩短后，会使得体袋向外膨胀的直径增大，从而可使用宽直径的管道进行运动，最终实现适应不同内径管道及高效推进的目的。

附图说明

图1为本发明结构整体装配剖视示意图；

图2为本发明结构密封块示意图；

图3为本发明结构收卷块示意图；

图4为本发明结构锁定块示意图。

图中：1、监视体；2、固定块；3、前进腿；4、环套；5、体袋；6、推进腔；7、锁定块；70、输气孔；8、进气管；9、弹簧；10、导电线；11、收卷块；12、密封块；13、缓气球。

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做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。

请参阅图1和图2，一种用于管道内壁检测的智能机器人，包括监视体1和体袋5，并在体袋5的内壁开设有推进腔6，同时，在体袋5的一端固定安装有固定块2，且固定块2的内壁活动安装有监视体1，且监视体1通过电调节在固定块2上转动，并通过监视体1的一端固定安装有用于对监视体1进行供电的导电线10，并在体袋5的另一端固定安装有与推进腔6内腔相通的进气管8，且导电线10位于进气管8中，并在进气管8的侧壁固定安装有密封块12，且导电线10从密封块12的中部穿出并位于密封块12的外侧，从而保证进气管8在进行输气的过程中，同步的保证其电能的输送，并通过导电线10的控制，致使其监视体1发生转动，从而可用于检测管道中的实时环境及管道是否实现堵塞及缺漏，并通过进气管8经外部的气流的间歇性的输送，致使其前进腿3的伸出，从而使得持续向外输送的前进腿3向前方进行挪动，从而用于对管道中进行检测。

请参阅图1，其中，为了实现前进腿3在伸出的过程中，其体袋5整体可向外挪动，因而通过将前进腿3倾斜布置在体袋5的侧壁，并将前进腿3设为弹性收缩的波纹管，且前进腿3的数量不少于十个，前进腿3在体袋5的侧壁等距布置，保证前进腿3在伸出时，可促使体袋5整体向前推进，并由于其前进腿3及进行自主的收缩，实现其推进腔6中的气流间隙性的供应时，会使得前进腿3在推出后进行自主的收回，进而实现其前进腿3在间隙性的气流持续的向外推动，实现体袋5的持续向前运动。

请参阅图2，其中，为了实现其进气管8在进行间隙性供气的过程中，其进气管8内腔中的气流便于逃逸出，保证其前进腿3可自主的收回，并未下次的伸出做准备，因而通过在进气管8的侧壁活动安装有用于实现进气管8封堵的缓气球13，且进气管8侧壁设置有与缓气球13适配的泄压槽，保证其进气管8中气流压力增大后，会推动缓气球13进行封堵，保证其进气管8中的气流输送至推进腔6中实现对前进腿3的伸出，并在进气管8中气流停止供应后，受缓气球13自身重力，会促使其缓气球13下落，致使其进气管8中的气流卸出，保证其前进腿3的收回。

请参阅图1，其中，为了实现其体袋5更易于的向前挪动，同时，保证其体袋5整体平稳向前运动，因而通过在固定块2的一侧固定安装有位于推进腔6中的弹簧9，且弹簧9的一端与进气管8的侧壁顶部固定安装，因而通过弹簧9的弹性，促使其体袋5撑开，实现其体袋5中气流增大后，会使得前进腿3持续的向前推进。

请参阅图1，其中，为了使得弹簧9在弹性作用下，出现弯曲时直接作用至体袋5上，致使其体袋5的局部凸出，通过，还保证其体袋5进行分段，为后续的体袋5向外膨胀增大做准备，从而通过在体袋5的内壁固定安装有环套4，且环套4为环形体，且弹簧9位于环套4的环形内腔，保证其弹簧9不会直接与体袋5接触出现局部突出的现象。

请参阅图1，其中，为了便于对体袋5进行分段，因而通过将环套4的数量设为三个，且三个环套4在体袋5的内壁等距安装。

请参阅图1和图3，其中，为了实现对不同管径进行检测，并使得前进腿3可针对不同管径进行高效的前进，因而通过在监视体1的侧壁固定安装有用于随监视体1同步转动的收卷块11，且通过收卷块11实现对导电线10进行收放，并在进气管8的内壁固定安装有用于对导电线10进行固定的锁定块7。

请参阅图1和图3，其中，为了便于对导电线10进行收卷，因而通过将收卷块11的形状设为半球体与圆柱体的组合体，并在半球体的侧壁开设有用于对导电线10进行整理的U形槽。

请参阅图1和图4，其中，为了便于锁定块7在进行固定导电线10的过程中，还可同步的进行气流的输送，因而通过将锁定块7设为圆柱体，并在锁定块7的表面一侧设置有用于通气的输气孔70，从而保证了导电线10固定的同时还不影响气流的输送。

请参阅图1，其中，为了便于进行后续的弯度换向，因而通过将监视体1的顶端设置有透明的球形护罩，保证其镜头检测的同时还用于后续的换向功能。

请参阅图1，其中，为了实现体袋5可使用不同的管径进行膨胀，因而将体袋5的材质设为柔性带，并实现体袋5拉长后，其向外膨胀的宽度减少适应小口径管道，同理，体袋5缩短后，会使得向外膨胀的宽度增大，保证其前进腿3均可接触管道的内壁，从而增强向前推进的强度。

本发明的工作原理如下：

使用时，通过导电线10接入检测电路中，从而保证通过监视体1进行成像检测，并通过将进气管8的一端接入可控制气流的气压管中，此通过气流的通断控制气流的输出均为本申请的公知设备；

并通过将体袋5放置到待检测的管道中，并通过进气管8使得体袋5内腔中进行间歇性的送气，并使得体袋5中气流增多时，会使得体袋5出现膨胀，与此同时，其前进腿3会向外顶出，从而通过前进腿3的顶动，促使其体袋5整体向前运动，并通过监视体1对管道的检测，持续的进行的间歇性送气，实现体袋5持续性的向前推进；

在运动的过程中，其通过小径越至大径管道时，通过监视体1转动，不仅实现镜头的四处观察，同时，会带动收卷块11进行同步的转动，进而使得导电线10进行收卷，并使得弹簧9进行压缩，致使其体袋5整体长度缩短，之后，再次向体袋5中鼓入气流后，会由于体袋5相对长度的缩短，进而在气流作用下，向外膨胀的长度增大，并促使其前进腿3可接触内径大的管径内壁，并使得前进腿3的伸长，致使其体袋5再次的进行向前运动；

当遭遇管道弯折的过程中，通过体袋5持续的向前推进，由于其监视体1的顶端有球形的护罩，从而自主与管道内壁滑动实现转弯，并由于体袋5整体部分均为柔性，因而，在进行转弯的过程中，其体袋5还可持续的向前推进，从而完成弯折，并可再次的进行管道内径检测。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于管道内壁检测的智能机器人，包括监视体(1)和体袋(5)，其特征在于：所述体袋(5)的内壁开设有推进腔(6)，所述体袋(5)的一端固定安装有固定块(2)，且固定块(2)的内壁活动安装有监视体(1)，所述监视体(1)通过电调节在固定块(2)上转动，且监视体(1)的一端固定安装有用于对监视体(1)进行供电的导电线(10)，所述体袋(5)的另一端固定安装有与推进腔(6)内腔相通的进气管(8)，且导电线(10)位于进气管(8)中，所述进气管(8)的侧壁固定安装有密封块(12)，且导电线(10)从密封块(12)的中部穿出并位于密封块(12)的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种用于管道内壁检测的智能机器人，其特征在于：所述前进腿(3)倾斜布置在体袋(5)的侧壁，所述前进腿(3)设为弹性收缩的波纹管，且前进腿(3)的数量不少于十个，所述前进腿(3)在体袋(5)的侧壁等距布置。

3.根据权利要求1所述的一种用于管道内壁检测的智能机器人，其特征在于：所述进气管(8)的侧壁活动安装有用于实现进气管(8)封堵的缓气球(13)，且进气管(8)侧壁设置有与缓气球(13)适配的泄压槽。

4.根据权利要求1所述的一种用于管道内壁检测的智能机器人，其特征在于：所述固定块(2)的一侧固定安装有位于推进腔(6)中的弹簧(9)，且弹簧(9)的一端与进气管(8)的侧壁顶部固定安装。

5.根据权利要求4所述的一种用于管道内壁检测的智能机器人，其特征在于：所述体袋(5)的内壁固定安装有环套(4)，且环套(4)为环形体，所述弹簧(9)位于环套(4)的环形内腔，所述环套(4)的数量设为三个，且三个环套(4)在体袋(5)的内壁等距安装。

6.根据权利要求4所述的一种用于管道内壁检测的智能机器人，其特征在于：所述监视体(1)的侧壁固定安装有用于随监视体(1)同步转动的收卷块(11)，且通过收卷块(11)实现对导电线(10)进行收放，所述进气管(8)的内壁固定安装有用于对导电线(10)进行固定的锁定块(7)。

7.根据权利要求6所述的一种用于管道内壁检测的智能机器人，其特征在于：所述收卷块(11)的形状设为半球体与圆柱体的组合体，且半球体的侧壁开设有用于对导电线(10)进行整理的U形槽。

8.根据权利要求7所述的一种用于管道内壁检测的智能机器人，其特征在于：所述锁定块(7)设为圆柱体，且锁定块(7)的表面一侧设置有用于通气的输气孔(70)。

9.根据权利要求1所述的一种用于管道内壁检测的智能机器人，其特征在于：所述监视体(1)的顶端设置有透明的球形护罩。

10.根据权利要求1所述的一种用于管道内壁检测的智能机器人，其特征在于：所述体袋(5)的材质设为柔性带。

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