CN114906299B - 磁吸式水下作业机器人及凝汽器冷凝管多孔检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于检测机器人技术领域。公开了一种磁吸式水下作业机器人,用于凝汽器水室中冷凝管的检测,包括密封舱体、推进器组、永磁履带、视觉识别组件和可伸缩内窥镜;永磁履带设置在所述密封舱体的下部,所述永磁履带用于驱动所述密封舱体吸附于水室侧壁上行走;视觉识别组件设置在密封舱体上,所述视觉识别组件用于获取待检测冷凝管的坐标信息;至少一组所述可伸缩内窥镜布设在所述密封舱体上,在密封舱体与可伸缩内窥镜之间设置有调节单元,调节单元用于调节可伸缩内窥镜相对于密封舱体的姿态。还公开了一种凝汽器冷凝管多孔检测方法。本申请结构设计合理,能够实现水下自动行走控制和作业,提供检测效率,降低人工检测的风险和成本。
Description
技术领域
本发明属于检测机器人技术领域,具体涉及一种磁吸式水下作业机器人及凝汽器冷凝管多孔检测方法。
背景技术
电厂凝汽器是用来冷却高温蒸汽的一种设备,然而随着使用时间的积累凝汽器管道内壁会产生结垢,裂痕,腐蚀等问题,需要定期进行检测。由于凝汽器水室中冷凝管的内壁结垢或沉积黏泥,会大大降低换热效率,严重影响发电机组的煤耗,提高发电成本,因此需要定期监测不锈钢管内壁结垢情况。常规检测方式需要排空水室,拆卸凝汽器壳体,影响正常生产作业;并且凝汽器检测工况复杂,小型水室难以容纳人工进入,大型水室高度落差极大,人工检测存在困难和风险。
因为管道铺设在水下,且一个电站凝汽器内部一般有10000根以上的不锈钢管,依靠人工检测效率低下,难以全面排查;冷凝管深度可达1米,直径仅10mm,具有深度大,直径小的问题。常规检测手段是工作人员手持便携式电子内窥镜,工作人员需要将软管插入细小管口,操作困难。
凝汽器水室环境复杂,待检测冷凝管数量庞大。水下作业机器人执行冷凝管检测作业任务过程中,具有多扰动、单次检测时间长等特点。而由于水室环境复杂、金属壁表面凹凸不平、待检测冷凝管数量庞大且排布不规则等原因,导致机器人检测工作耗时长,内窥镜精确控制难度增加。
发明内容
本发明目的是针对上述存在的问题和不足,提供一种磁吸式水下作业机器人及凝汽器冷凝管多孔检测方法,其结构设计合理,能够实现水下自动行走控制和作业,提供检测效率,降低人工检测的风险和成本。
为实现上述目的,所采取的技术方案是:
一种磁吸式水下作业机器人,用于凝汽器水室中冷凝管的检测,包括:
密封舱体;
推进器组,多组所述推进器组设置在所述密封舱体上,所述推进器组用于驱动所述密封舱体在水室内浮游行进;
永磁履带,其设置在所述密封舱体的下部,所述永磁履带用于驱动所述密封舱体吸附于水室侧壁上行走;
视觉识别组件,其设置在所述密封舱体上,所述视觉识别组件用于获取待检测冷凝管的坐标信息;以及
可伸缩内窥镜,至少一组所述可伸缩内窥镜布设在所述密封舱体上,在所述密封舱体与可伸缩内窥镜之间设置有调节单元,所述调节单元用于调节所述可伸缩内窥镜相对于密封舱体的姿态。
根据本发明磁吸式水下作业机器人,优选地,所述推进器组包括多组水平布置在所述密封舱体后端的第一推进器和多组竖直布置在所述密封舱体顶部的第二推进器,所述第一推进器和第二推进器均包括筒体和布设在所述筒体内的叶轮,各所述推进器均配置有推进驱动电机。
根据本发明磁吸式水下作业机器人,优选地,所述视觉识别组件包括布设在所述密封舱体内的双目视觉相机,在所述密封舱体上设置有与所述双目视觉相机对应的透明玻璃盖板。
根据本发明磁吸式水下作业机器人,优选地,还包括激光雷达和导航定位模块,所述激光雷达设置在所述密封舱体的顶部,在所述激光雷达的外部设置有激光雷达防水罩;导航定位模块设置在所述密封舱体内,所述导航定位模块用于确定密封舱体的位置,并规划密封舱体的行进轨迹。
根据本发明磁吸式水下作业机器人,优选地,所述可伸缩式内窥镜包括:
伸缩探杆,所述伸缩探杆至少包括匹配滑动密封套接的外套管和内套管;
成像设备,其设置在所述内套管的前端部;
牵引绳,在所述外套管内设置有牵引驱动部,所述牵引绳的第一端部与内套管连接,所述牵引绳的第二端部与牵引驱动部连接,所述牵引驱动部用于驱动所述伸缩探杆回缩;以及
气泵单元,所述伸缩探杆后端设置有密封端盖,所述伸缩探杆内部为密封腔室,所述气泵单元用于向所述伸缩探杆的密封腔室内充气,并推动所述伸缩探杆伸出。
根据本发明磁吸式水下作业机器人,优选地,所述密封端盖上设置有泄气阀和与气泵单元连通的充气接头,所述气泵单元包括:
充气泵;
储气罐,所述储气罐与所述充气泵通过第一输气管道连接;以及
控制阀,所述储气罐与所述密封端盖上的充气接头通过第二输气管道连通,所述控制阀布置在所述第二输气管道上。
根据本发明磁吸式水下作业机器人,优选地,所述伸缩探杆还包括至少一个中间套管;在所述外套管、中间套管和内套管中,相邻的两套管之间匹配滑动密封套接连接;相邻两套管之间均设置有滑动密封结构,所述滑动密封结构包括:
内限位凸台,其布设于位于外侧的套管的内壁前端;
外止环,其布设于位于内侧的套管的外壁后端,所述外止环与所述内限位凸台相对设置;以及
密封圈,在所述内限位凸台上开设有密封槽,所述密封圈匹配设置在所述密封槽内;
在位于内侧的套管的外壁前端设置有缩回限位凸台,当对应的两套管回缩到位后,所述缩回限位凸台与对应的内限位凸台对应贴合限位。
根据本发明磁吸式水下作业机器人,优选地,还包括控制存储模块,所述伸缩探杆内设置有与成像设备连接的数据传输线,所述数据传输线与控制存储模块连接;所述牵引驱动部包括设置在所述外套管内的卷筒和驱动所述卷筒动作的微型电机,所述牵引绳的其中一端连接在所述卷筒上;所述成像设备为微型相机。
根据本发明磁吸式水下作业机器人,优选地,所述可伸缩式内窥镜为至少一根,所述调节单元包括:
平行布设在所述密封舱体上的至少一根丝杠,在密封舱体上设置有与各丝杠对应的丝杠旋转电机;
导向滑杆,所述导向滑杆设置在密封舱体上,所述导向滑杆与所述丝杠平行设置;
滑动设置在导向滑杆上的至少一个滑移块,各所述可伸缩式内窥镜均对应设置有一个丝杠和一个滑移块,所述滑移块上设置有与对应的丝杠匹配的丝孔;以及
俯仰调节电机,所述可伸缩式内窥镜的中部枢接设置在滑移块上,所述俯仰调节电机驱动所述可伸缩式内窥镜相对于所述滑移块摆动动作。
一种凝汽器冷凝管多孔检测方法,利用上述的磁吸式水下作业机器人进行冷凝管的检测,具体包括以下步骤:
基于全局地图的导航定位技术,控制磁吸式水下作业机器人运动到凝汽器水室的待检测作业区域,并吸附到水室侧壁上;
通过视觉识别组件的识别技术,获取视野内多个冷凝管的待检测孔的三维坐标信息,调整磁吸式水下作业机器人位姿,确保待检测孔在可伸缩式内窥镜的工作范围内;
根据待检测孔的三维坐标信息,通过调节单元进行可伸缩式内窥镜的姿态调整,确保可伸缩式内窥镜在待检测孔的轴线上方;
确定可伸缩式内窥镜与待检测孔的位姿信息,驱动可伸缩式内窥镜伸出动作,完成该冷凝管的结垢和黏泥的检测;
待检测完成后,可伸缩式内窥镜复位,磁吸式水下作业机器人行进至下一工位,进行下一待检测孔的检测。
采用上述技术方案,所取得的有益效果是:
本申请通过多组推进器组的设置,可以在水室内的浮游行进,以便于机器人行驶至特定的作业区域,能够实现水下自动行走控制;本申请通过永磁履带的设置,可以在检测作业时对机器人进行有效的依附定位,提高其结构的稳定性,从而便于进行可伸缩式内窥镜的角度调整,提供检测效率,降低人工检测的风险和成本。本申请的双目视觉相机、激光雷达、导航定位模块的设置,能够实现对机器人的定位导航,方便实现机器人的操控,还能够获取视野内的检测孔的三维坐标信息,从而便于后续对可伸缩式内窥镜的位姿调整,从而充分保障水下自动检测的精确度和顺畅性;本申请的磁吸式水下机器人能够同时对多个凝汽器冷凝管进行检测,提高了冷凝管的检测效率,减少了单次检测时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中,附图仅仅用于展示本发明的一些实施例,而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1为本发明实施例的磁吸式水下作业机器人的正视结构示意图。
图2为本发明实施例的磁吸式水下作业机器人的侧视结构示意图。
图3为本发明实施例的磁吸式水下作业机器人的俯视结构示意图。
图4为本发明实施例的调节单元的结构示意图。
图5为本发明实施例的滑块与丝杠的配合结构示意图。
图6为本发明实施例的可伸缩式内窥镜的结构示意图。
图7为本发明实施例的伸缩探杆的结构示意图。
图中序号:
10为密封舱体、11为第一推进器、12为第二推进器、13为永磁履带、14为双目视觉相机、15为激光雷达、16为激光雷达防水罩、17为丝杠、18为滑移块、19为导向滑杆、20为俯仰调节电机、21为丝杠旋转电机、22为可伸缩式内窥镜;
100为伸缩探杆、101为外套管、102为内套管、103为中间套管、104为内限位凸台、105为外止环、106为密封圈、107为缩回限位凸台、108为密封端盖、109为活动环;
200为微型相机;
301为牵引绳、302为卷筒;
401为充气泵、402为储气罐、403为控制阀、404为第一输气管道、405为第二输气管道。
具体实施方式
下文中将结合本发明具体实施例的附图,对本发明实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
在本发明的描述中,需要理解的是,“第一”、“第二”的表述用来描述本发明的各个元件,并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制,而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。
应注意到,当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时,可以意味着其直接连接、耦合或相连,但应当理解的是,二者之间可能存在中间元件;即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。
应当注意到,使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
应注意到,“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语,仅用于表示相对位置关系,其是为了便于描述本发明,而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作;当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应的改变。
参见图1-图7,本申请公开了一种磁吸式水下作业机器人,用于凝汽器水室中冷凝管的检测,包括密封舱体10、推进器组、永磁履带13、视觉识别组件和可伸缩内窥镜,其能够在水室内的浮游行进,以便于机器人行驶至特定的作业区域,能够实现水下自动行走控制,同时对多个凝汽器冷凝管进行检测,提高了冷凝管的检测效率,减少了单次检测时间。
推进器组:多组所述推进器组设置在所述密封舱体10上,推进器组用于驱动所述密封舱体10在水室内浮游行进,本实施例中的推进器组包括两组水平布置在所述密封舱体10后端的第一推进器11和四组竖直布置在所述密封舱体10顶部的第二推进器12,所述第一推进器11和第二推进器12均包括筒体和布设在所述筒体内的叶轮,各所述推进器均配置有推进驱动电机。
永磁履带13:永磁履带13设置在所述密封舱体10的下部,所述永磁履带13用于驱动所述密封舱体10吸附于水室侧壁上行走。
视觉识别组件:视觉识别组件设置在所述密封舱体10上,所述视觉识别组件用于获取待检测冷凝管的坐标信息,本实施例中的所述视觉识别组件包括布设在所述密封舱体10内的双目视觉相机14,在所述密封舱体10上设置有与所述双目视觉相机14对应的透明玻璃盖板。
为了进一步提高机器人的工作性能,提高其智能化,本申请还设置有激光雷达15和导航定位模块,所述激光雷达15设置在所述密封舱体10的顶部,在所述激光雷达15的外部设置有激光雷达防水罩16;导航定位模块设置在所述密封舱体10内,所述导航定位模块用于确定密封舱体10的位置,并规划密封舱体10的行进轨迹。
进一步地,为了实现多孔检测,本申请至少一组所述可伸缩内窥镜布设在所述密封舱体10上,在所述密封舱体10与可伸缩内窥镜之间设置有调节单元,所述调节单元用于调节所述可伸缩内窥镜相对于密封舱体10的姿态。具体地,可伸缩式内窥镜包括伸缩探杆100、成像设备、牵引绳301和气泵单元。通过上述结构,实现伸缩探杆的伸出和缩回动作,并且在整体结构的外径尺寸上满足带测量部件管道的管径要求,在长度方向上满足探入的深度要求。
伸缩探杆:是主体结构,通过多级套管的伸缩实现对待检测管道内的摄像拍照成像;具体地,伸缩探杆至少包括匹配滑动密封套接的外套管101和内套管102;成像设备设置在所述内套管102的前端部;本实施例中的伸缩探杆100还包括至少一个中间套管103,图中所示为两个中间套管103;在外套管101、中间套管103和内套管102中,相邻的两套管之间匹配滑动密封套接连接。
进一步地,本实施例中的相邻两套管之间均设置有滑动密封结构,滑动密封结构包括内限位凸台104、外止环105和密封圈106,内限位凸台104布设于位于外侧的套管的内壁前端;外止环105布设于位于内侧的套管的外壁后端,所述外止环105与所述内限位凸台104相对设置;在所述内限位凸台104上开设有密封槽,所述密封圈106匹配设置在所述密封槽内;在位于内侧的套管的外壁前端设置有缩回限位凸台107,当对应的两套管回缩到位后,所述缩回限位凸台107与对应的内限位凸台104对应贴合限位。
对于滑动杆密封结构还可以采用其他的不同形式,如图中所示,两道密封圈布置在对应的内限位凸台和外止环之间,在两道密封圈之间还布置有活动环。当进行滑动时,密封圈起到密封作用,当伸出至最大位置时,外止环、活动环、内限位凸台彼此挤压,从而使得两道密封圈受压,达到更好的密封效果。
牵引驱动部:用于对伸缩探杆的缩回动作进行驱动,在所述外套管101内设置有牵引驱动部,所述牵引绳301的第一端部与内套管102连接,所述牵引绳301的第二端部与牵引驱动部连接,所述牵引驱动部用于驱动所述伸缩探杆100回缩。
牵引驱动部可以采用多种不同的结构形式,本实施例中给出了两种不同的结构形式:
牵引驱动部的结构形式一为:牵引驱动部包括设置在所述外套管101内的卷筒和驱动所述卷筒动作的微型电机,所述牵引绳301的其中一端连接在所述卷筒302上。通过微型电机带动卷筒旋转,进而实现牵引线的收卷,从而带动伸缩探杆的缩回,当伸缩探杆伸出时,微型电机不会对卷筒提供反向的作用力,会随着卷筒一同反向旋转,从而实现放线。
牵引驱动部的结构形式二为:牵引驱动部包括设置在所述外套管101和内套管102之间的滑轮组、以及布设在所述外套管101内的微型气缸,所述牵引绳301盘绕布设在所述滑轮组上并与所述微型气缸的动作端连接。通过微型气缸的布置和滑轮组的布置,能够在较短的形成内解决伸缩探杆的缩回问题,同样的,当伸缩探杆伸出时,微型气缸会随着牵引绳的动作进行被动的动作,而不会对伸缩探杆的伸出动作造成影响。
气泵单元:用于驱动伸缩探杆的伸出动作;伸缩探杆100后端设置有密封端盖108,所述伸缩探杆100内部为密封腔室,所述密封端盖108上设置有泄气阀和与气泵单元连通的充气接头,所述气泵单元用于向所述伸缩探杆的密封腔室内充气,并推动所述伸缩探杆伸出。
本实施例中的气泵单元包括充气泵401、储气罐402和控制阀403,所述储气罐402与所述充气泵401通过第一输气管道404连接;所述储气罐402与所述密封端盖108上的充气接头通过第二输气管道405连通,所述控制阀403布置在所述第二输气管道上。本申请的充气泵向储气罐中充气,当需要伸缩探杆伸出时,控制阀打开,此时伸缩探杆伸出,伸缩探杆的内腔中保持一定的正压,不仅可以避免外部水进入伸缩探杆内,而且可以保障伸缩探杆的有效伸出,结构稳定性更好。
本申请的成像设备为微型相机,其自带LED灯光,本申请为了便于实现微型相机的控制和取像,还设置有控制存储模块,所述伸缩探杆内设置有与成像设备连接的数据传输线,所述数据传输线与控制存储模块连接。如图中所示,数据传输线与牵引绳为一体结构布置,使得其能够在伸缩探杆缩回时不受限制,为了避免数据传输线与微型相机接触点松脱,将数据传输线与内套管之间通过卡扣连接,在数据传输线作为牵引绳拉动内套管缩回时,接触点不受力。
工作时,伸缩探杆在空气压力推动下慢慢进入管道内,伸缩探杆顶端的微型相机拍摄管道内壁照片,照片数据通过数据传输线传输至机器人芯片中。采集到足够照片后进入收缩阶段,控制阀关闭,密封端盖上的排气阀打开,卷筒采用微型马达作为动力,将牵引绳盘卷回收,运动至各缩回限位凸台与相应的内限位凸台贴合顶撑后,停止运动,作业完成。
本申请结构设计合理,大大降低了其结构体积,便于搭载于水下机器人上实现水下管道的检测,提高水下作业能力和工作效率。本申请通过伸缩探杆、牵引驱动部和气泵单元的设置,能够在径向有限的尺寸内实现各部件结构的装配,从而便于伸入凝汽器中的不锈钢管中进行对位检测。本申请的牵引驱动部能够配合牵引绳实现伸缩探杆的缩回,伸缩探杆的各套管之间通过滑动密封结构连接,从而使得内部空间形成稳定有效的密闭空间,本申请的气泵单元可以通过向密闭空间内充入高压气体,从而实现伸缩探杆的伸出。为了满足伸缩探杆的较小的外径尺寸和较长的轴向伸出尺寸的结构设计,本申请采用了外套管、内套管和多个中间套管的设置,使得其结构稳定性高,且满足径向尺寸和伸出长度的要求。
可伸缩式内窥镜为至少一根,所述调节单元包括平行布设在所述密封舱体10上的至少一根丝杠17、导向滑杆19、滑动设置在导向滑杆上的至少一个滑移块18和俯仰调节电机20,在密封舱体10上设置有与各丝杠17对应的丝杠旋转电机21,导向滑杆设置在密封舱体10上,所述导向滑杆与所述丝杠平行设置;各所述可伸缩式内窥镜均对应设置有一个丝杠和一个滑移块,所述滑移块上设置有与对应的丝杠匹配的丝孔;所述可伸缩式内窥镜的中部枢接设置在滑移块上,所述俯仰调节电机驱动所述可伸缩式内窥镜相对于所述滑移块摆动动作。
本申请中的密封舱体10采用钛合金或不锈钢等非磁性、耐腐蚀的材质,从而避免永磁履带13对密封舱体10的影响并满足液体环境要求。双目视觉相机14安装于密封舱体10内,密封舱体10端盖处加装一块玻璃,从而满足双目视觉相机14使用要求。机器人本体采用2个永磁履带13进行爬壁状态下进退、转向运动,水平布置的2个第一推进器11进行浮游状态下进退、转向运动和爬壁状态下辅助进退、转向运动,垂向布置4个第二推进器12进行升沉、俯仰运动。调节单元用于调节不同内窥镜的不同水平位置,转动电机调节各个内窥镜的俯仰位姿。气泵单元缸控制内窥镜伸缩,可调整内窥镜伸入长度。
一种凝汽器冷凝管多孔检测方法,利用上述的磁吸式水下作业机器人进行冷凝管的检测,具体包括以下步骤:基于全局地图的导航定位技术,控制磁吸式水下作业机器人运动到凝汽器水室的待检测作业区域,并吸附到水室侧壁上;通过视觉识别组件的识别技术,获取视野内多个冷凝管的待检测孔的三维坐标信息,调整磁吸式水下作业机器人位姿,确保待检测孔在可伸缩式内窥镜的工作范围内;根据待检测孔的三维坐标信息,通过调节单元进行可伸缩式内窥镜的姿态调整,确保可伸缩式内窥镜在待检测孔的轴线上方;确定可伸缩式内窥镜与待检测孔的位姿信息,驱动可伸缩式内窥镜伸出动作,完成该冷凝管的结垢和黏泥的检测;待检测完成后,可伸缩式内窥镜复位,磁吸式水下作业机器人行进至下一工位,进行下一待检测孔的检测。
具体地,磁吸式水下作业机器人在执行检测任务过程中,机器人本体由6个推进器控制5个自由度运动,分别为XYZ坐标系下的XZ轴轴向位移与XYZ轴轴向旋转。通过基于全局地图的导航定位技术,实现作业机器人的位置确定和轨迹规划,使得机器人在水室内自主航行到检测工作区域内,当机器人在水室内自主航行到预定点后,通过永磁履带13吸附在金属壁上。通过双目视觉相机14识别技术,获取视野内多个检测孔的三维坐标信息,调整机器人位姿,确保待检测孔在内窥镜的工作范围内,闭环控制机器人运动,直到机器人上的特征线在目标检测孔洞组各孔洞的轴线所构成的平面上。根据检测孔的三维信息,通过对丝杠旋转电机的闭环控制,实现内窥镜水平位置的调整,确保内窥镜在待检测冷凝管轴线上方,当丝杠转动时,滑移块移动,且由于滑移块的孔洞直径不同,滑移块不会受到丝杠的影响;当待检测冷凝管管口数量少于内窥镜数量时,多余内窥镜自动移动到两侧,避免干扰正常内窥镜工作。气动缸控制内窥镜伸缩时,双目视觉相机14检测内窥镜和冷凝管的位姿信息,无检测任务的冷凝管不伸缩,有检测任务的冷凝管闭环控制俯仰调节电机,调整内窥镜俯仰角度,实现内窥镜位姿的准确调节,从而实现冷凝管结垢和黏泥的检测,采集到的图片信息传输至上位机。
上文已详细描述了用于实现本发明的较佳实施例,但应理解,这些实施例的作用仅在于举例,而不在于以任何方式限制本发明的范围、适用或构造。本发明的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本发明的教导下对前述各实施例作出诸多改变,这些改变均落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种磁吸式水下作业机器人,用于凝汽器水室中冷凝管的检测,其特征在于,包括:
密封舱体;
推进器组,多组所述推进器组设置在所述密封舱体上,所述推进器组用于驱动所述密封舱体在水室内浮游行进;
永磁履带,其设置在所述密封舱体的下部,所述永磁履带用于驱动所述密封舱体吸附于水室侧壁上行走;
视觉识别组件,其设置在所述密封舱体上,所述视觉识别组件用于获取待检测冷凝管的坐标信息;以及
可伸缩内窥镜,至少一组所述可伸缩内窥镜布设在所述密封舱体上,在所述密封舱体与可伸缩内窥镜之间设置有调节单元,所述调节单元用于调节所述可伸缩内窥镜相对于密封舱体的姿态;
所述可伸缩内窥镜包括:
伸缩探杆,所述伸缩探杆至少包括匹配滑动密封套接的外套管和内套管;
成像设备,其设置在所述内套管的前端部;
牵引绳,在所述外套管内设置有牵引驱动部,所述牵引绳的第一端部与内套管连接,所述牵引绳的第二端部与牵引驱动部连接,所述牵引驱动部用于驱动所述伸缩探杆回缩;以及
气泵单元,所述伸缩探杆后端设置有密封端盖,所述伸缩探杆内部为密封腔室,所述气泵单元用于向所述伸缩探杆的密封腔室内充气,并推动所述伸缩探杆伸出。
2.根据权利要求1所述的磁吸式水下作业机器人,其特征在于,所述推进器组包括多组水平布置在所述密封舱体后端的第一推进器和多组竖直布置在所述密封舱体顶部的第二推进器,所述第一推进器和第二推进器均包括筒体和布设在所述筒体内的叶轮,各所述推进器均配置有推进驱动电机。
3.根据权利要求1所述的磁吸式水下作业机器人,其特征在于,所述视觉识别组件包括布设在所述密封舱体内的双目视觉相机,在所述密封舱体上设置有与所述双目视觉相机对应的透明玻璃盖板。
4.根据权利要求1所述的磁吸式水下作业机器人,其特征在于,还包括激光雷达和导航定位模块,所述激光雷达设置在所述密封舱体的顶部,在所述激光雷达的外部设置有激光雷达防水罩;导航定位模块设置在所述密封舱体内,所述导航定位模块用于确定密封舱体的位置,并规划密封舱体的行进轨迹。
5.根据权利要求1所述的磁吸式水下作业机器人,其特征在于,所述密封端盖上设置有泄气阀和与气泵单元连通的充气接头,所述气泵单元包括:
充气泵;
储气罐,所述储气罐与所述充气泵通过第一输气管道连接;以及
控制阀,所述储气罐与所述密封端盖上的充气接头通过第二输气管道连通,所述控制阀布置在所述第二输气管道上。
6.根据权利要求1所述的磁吸式水下作业机器人,其特征在于,所述伸缩探杆还包括至少一个中间套管;在所述外套管、中间套管和内套管中,相邻的两套管之间匹配滑动密封套接连接;相邻两套管之间均设置有滑动密封结构,所述滑动密封结构包括:
内限位凸台,其布设于位于外侧的套管的内壁前端;
外止环,其布设于位于内侧的套管的外壁后端,所述外止环与所述内限位凸台相对设置;以及
密封圈,在所述内限位凸台上开设有密封槽,所述密封圈匹配设置在所述密封槽内;
在位于内侧的套管的外壁前端设置有缩回限位凸台,当对应的两套管回缩到位后,所述缩回限位凸台与对应的内限位凸台对应贴合限位。
7.根据权利要求1所述的磁吸式水下作业机器人,其特征在于,还包括控制存储模块,所述伸缩探杆内设置有与成像设备连接的数据传输线,所述数据传输线与控制存储模块连接;所述牵引驱动部包括设置在所述外套管内的卷筒和驱动所述卷筒动作的微型电机,所述牵引绳的其中一端连接在所述卷筒上;所述成像设备为微型相机。
8.根据权利要求1所述的磁吸式水下作业机器人,其特征在于,所述可伸缩内窥镜为至少一根,所述调节单元包括:
平行布设在所述密封舱体上的至少一根丝杠,在密封舱体上设置有与各丝杠对应的丝杠旋转电机;
导向滑杆,所述导向滑杆设置在密封舱体上,所述导向滑杆与所述丝杠平行设置;
滑动设置在导向滑杆上的至少一个滑移块,各所述可伸缩内窥镜均对应设置有一个丝杠和一个滑移块,所述滑移块上设置有与对应的丝杠匹配的丝孔;以及
俯仰调节电机,所述可伸缩内窥镜的中部枢接设置在滑移块上,所述俯仰调节电机驱动所述可伸缩内窥镜相对于所述滑移块摆动动作。
9.一种凝汽器冷凝管多孔检测方法,利用权利要求1-8任一所述的磁吸式水下作业机器人进行冷凝管的检测,其特征在于,具体包括以下步骤:
基于全局地图的导航定位技术,控制磁吸式水下作业机器人运动到凝汽器水室的待检测作业区域,并吸附到水室侧壁上;
通过视觉识别组件的识别技术,获取视野内多个冷凝管的待检测孔的三维坐标信息,调整磁吸式水下作业机器人位姿,确保待检测孔在可伸缩内窥镜的工作范围内;
根据待检测孔的三维坐标信息,通过调节单元进行可伸缩内窥镜的姿态调整,确保可伸缩内窥镜在待检测孔的轴线上方;
确定可伸缩内窥镜与待检测孔的位姿信息,驱动可伸缩内窥镜伸出动作,完成该冷凝管的结垢和黏泥的检测;
待检测完成后,可伸缩内窥镜复位,磁吸式水下作业机器人行进至下一工位,进行下一待检测孔的检测。
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