CN115325323A - 一种管道巡检机器人及其巡检方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于管道巡检技术领域，尤其涉及一种管道巡检机器人及其巡检方法，安装壳体内部设有伺服电机、第一推动杆、第二推动杠、第一移动装置和第二移动装置，第一推动杆和第二推动杠都与伺服电机连接，一推动杆用于推动第一移动装置移动，第二推动杠用于推动第二移动装置移动，安装壳体外部设有巡视系统，安装壳体内部两个挤压环，一个挤压环用于挤压第一移动装置和管道内壁贴紧，利用攀爬的方式在垂直管道中移动避免高负荷对机器人使用寿命造成缩减，以及增加管道巡检机器人在管道内部单次的行程。

Description

一种管道巡检机器人及其巡检方法

技术领域

本发明属于管道巡检技术领域，尤其涉及一种管道巡检机器人及其巡检方法。

背景技术

在管道作业中，通常用到管道机器人，常规的机器人都是履带或者轮胎式行走机器人，这样的机器人在水平方的管道有着卓越的表现，但是管道还存在垂直方向的管道，履带或者轮胎式在垂直管道中是无法进行移动的，因为这样机器人的接触面只有下端的履带和轮胎和管道内壁进行接触，就算将履带和轮胎周向地设置在机器人的周围，在管道中移动也是存在着问题。

在垂直管道中移动需要满足的条件是轮胎和管道内壁之间的摩擦力要大于机器人的重力，所以在履带或者轮胎上施加足够的压力，这样就需要履带和轮胎施加足够的动力才能带动机器人在管道中移动，高负荷的动力输出使得此类机器人的使用寿命就会缩短。

发明内容

本发明目的在于提供一种管道巡检机器人及其巡检方法，以解决利用攀爬的方式在垂直管道中移动避免高负荷对机器人使用寿命造成缩减，以及增加管道巡检机器人在管道内部单次的行程。

为实现上述目的，本发明的一种管道巡检机器人及其巡检方法，的具体技术方案如下：

一种管道巡检机器人，包括安装壳体，所述安装壳体内部设有伺服电机、第一推动杆、第二推动杆、第一移动装置和第二移动装置，第一推动杆和第二推动杆都与伺服电机连接，第一推动杆用于推动第一移动装置移动，第二推动杆用于推动第二移动装置移动，安装壳体外部设有巡视系统，所述安装壳体内部设有两个挤压环，一个挤压环用于挤压第一移动装置和管道内壁贴紧，另一个挤压环用于挤压第二移动装置和管道内壁贴紧，第一移动装置上设有第一限位装置，第一限位装置用于限制第二移动装置的移动，第二移动装置上设有第二限位装置，第二限位装置用于限制第二移动装置，所述安装壳体内部设有两个复位弹簧，一个复位弹簧用于驱动安装壳体和第一移动装置发生相对移动，另一个复位弹簧用于驱动安装壳体和第二移动装置发生相对移动。

所述第一限位装置包括第三推动杆、第一滑动槽、第一滑板、第一弹簧、第一限位板、第一限位球槽、第一限位块、第一滑动腔、第一挤压弹簧、第一限位球和第一限位孔，所述第三推动杆设有第一滑动槽，第一滑动槽内部设有第一滑板和第一弹簧，第一弹簧置于第一滑动槽和第一滑板间，第一限位板设置在第一滑板上，第一限位板上设有和第一限位球配合的第一限位球槽，第一限位块内部设有第一滑动腔，第一滑动腔内部设有第一挤压弹簧和第一限位球，第一限位板通过第一限位孔对第二移动装置进行限制，第一限位板要进入第一限位孔时，第一限位球阻碍第一限位板穿过第一限位块，第一限位板要离开第一限位孔时，第一限位球通过和第一限位球槽配合阻碍第一限位板从第一限位块中滑走，第三推动杆设置在第一移动装置上，第一限位块设置在第二移动装置上；

所述第二限位装置包括第四推动杆、第二滑动槽、第二滑板、第二弹簧、第二限位板、第二限位球槽、第二限位块、第二滑动腔、第二挤压弹簧、第二限位球和第二限位孔，所述第四推动杆设有第二滑动槽，第二滑动槽内部设有第二滑板和第二弹簧，第二弹簧置于第二滑动槽和第二滑板间，第二限位板设置在第二滑板上，第二限位板上设有和第二限位球配合的第二限位球槽，第二限位块内部设有第二滑动腔，第二滑动腔内部设有第二挤压弹簧和第二限位球，第二限位板通过第二限位孔对第一移动装置进行限制，第二限位板要进入第二限位孔时，第二限位球阻碍第二限位板穿过第二限位块，第二限位板要离开第二限位孔时，第二限位球通过和第二限位球槽配合阻碍第二限位板从第二限位块中滑走，第四推动杆设置在第二移动装置上，第二限位块设置在第一移动装置上。

进一步，所述第一推动杆包括的第一转动杆和第一推动螺纹，第一推动螺纹设置在第一转动杆上，第一转动杆通过第一推动螺纹推动第一移动装置移动。

进一步，所述第二推动杆包括的第二转动杆和第二推动螺纹，第二推动螺纹设置在第二转动杆上，第二转动杆通过第二推动螺纹推动第二移动装置移动。

进一步，所述第一移动装置包括第一安装腔、第一移动筒、第一固定筒、第一滑动条形槽、第一挤压推动杆、第一挡环、第一挤压复位弹簧，第一条形板、第一螺纹条、第一收纳腔、第一接触摩擦脚和第一挤压斜面板，第一移动筒在第一安装腔内部滑动，第一移动筒轴向设有三个第一固定筒，第一固定筒在第一滑动条形槽内部滑动，第一挡环在第一固定筒内部滑动，第一挤压推动杆设置在第一挡环上，第一固定筒内部设有驱动第一挤压推动杆靠近第一移动筒的第一挤压复位弹簧，第一挤压推动杆的一端设有第一条形板，第一条形板上设有第一螺纹条，第一条形板在第一收纳腔内部滑动，第一挤压推动杆另一端设有第一接触摩擦脚，第一挤压推动杆上设有第一挤压斜面板，安装壳体内部设有第一安装腔和三个第一滑动条形槽，第一安装腔和第一滑动条形槽连通，挤压环和复位弹簧设置在第一安装腔内部，第一移动筒推动挤压复位弹簧，挤压环挤压第一挤压斜面板，第一推动螺纹通过第一螺纹条推动第一条形板移动，第二滑动槽设置在第一挤压推动杆上，第二限位块和第三推动杆设置在第一安装腔上。

进一步，所述第二移动装置包括第二安装腔、第二移动筒、第二固定筒、第二滑动条形槽、第二挤压推动杆、第二挡环、第二挤压复位弹簧，第二条形板、第二螺纹条、第二收纳腔、第二接触摩擦脚和第二挤压斜面板，第二移动筒在第二安装腔内部滑动，第二移动筒轴向设有三个第二固定筒，第二固定筒在第二滑动条形槽内部滑动，第二挡环在第二固定筒内部滑动，第二挤压推动杆设置在第二挡环上，第二固定筒内部设有驱动第二挤压推动杆靠近第二移动筒的第二挤压复位弹簧，第二挤压推动杆的一端设有第二条形板，第二条形板上设有第二螺纹条，第二条形板在第二收纳腔内部滑动，第二挤压推动杆另一端设有第二接触摩擦脚，第二挤压推动杆上设有第二挤压斜面板，安装壳体内部设有第二安装腔和三个第二滑动条形槽，第二安装腔和第二滑动条形槽连通，挤压环和复位弹簧设置在第二安装腔内部，第二移动筒推动挤压复位弹簧，挤压环挤压第二挤压斜面板，第二推动螺纹通过第二螺纹条推动第二条形板移动，第一限位孔设置在第二挤压推动杆上，第一限位块和第四推动杆设置在第二安装腔上。

进一步，所述挤压环挤压端设有斜面。

进一步，应用管道巡检机器人的巡检方法，步骤为；

步骤一：超声波发射模块朝管道内壁发射超声，声波接收模块接收管道内壁折射的声波；

步骤二：处理单元对接收的声波信号进行处理并在存储单元中备份存储；

步骤三：存储单元将存储的数据通过通信单元发送给上位机，上位机对数据进行建模。

本发明的优点在于：

本发明通过安装壳体安装其他的装置并带动巡视系统移动，伺服电机通过第一推动杆驱动第一移动装置和安装壳体发生相对的移动并对一个复位弹簧进行压缩，第一移动装置移动时受到挤压环的挤压和管道的内壁贴紧，第二移动装置通过第二限位装置对第一移动装置进行限制，同时第一移动装置使得第一限位装置解除对第二移动装置的限制，然后伺服电机通过第二推动杆驱动第二移动装置和安装壳体发生相对的移动，并且压缩的复位弹簧推动安装壳体在第一移动装置前移动，第二移动装置在安装壳体内壁向前移动，增加管道巡检机器人在管道内部的单次行程，同时另一个挤压环使得第二移动装置紧贴管道的内壁，同时第二移动装置通过第二限位装置接触对第一移动装置的限制，第一移动装置通过第一限位装置再次对第二移动装置进行限制，然后压缩的另一个复位弹簧使得安装壳体在第二移动装置基础上进行向前移动，同时第一移动装置重复着上述的过程使得管道巡检机器人在管道中攀爬。

第一移动装置远离第二移动装置时，第一移动装置移动时带动第三推动杆移动，由于第一挤压弹簧使得第一限位球对第一限位球槽造成挤压，使得第一限位板不能从第一限位孔中抽出，第一限位板和第三推动杆发生相对的移动，直到第一滑板移动到第一滑动槽靠近第一限位块端时，第一限位板从第一限位孔中抽出，解除了第一限位板通过第一限位孔对第二移动装置的限制，同时第二移动装置通过第二限位装置对第一移动装置进行了限制，第二移动装置靠近第一移动装置时，由于第一挤压弹簧通过第一限位球对第一限位板限制，第一限位板会被卡在第一限位球外侧无法进入到第一限位孔中，随着第三推动杆继续移动，第一滑板移动到将第一弹簧压缩，在第一弹簧被压缩到一定程度后，第三推动杆通过第一滑板和第一弹簧给予第一限位板突破限制将第一限位球顶入第一滑动腔中，然后压缩的第一弹簧通过第一滑板将第一限位板快速插入第一限位孔中对第二移动装置进行限制，同时第二移动装置通过第二限位装置解除对第一移动装置的限制使得第一移动装置可以在安装壳体内部进行移动。

第一移动装置远离第二移动装置时，第二移动装置带动第四推动杆和第一移动装置发生相对移动，第四推动杆通过第二滑板带动第二限位板移动，但是第二限位块内部的第二挤压弹簧通过第二限位球对第二限位板进行限制，使得第二限位板无法穿过第二限位块进入到第二限位孔对第一移动装置进行限制，当第二滑板移动到第四推动杆的远离第一移动装置端时，第二弹簧会被压缩，在压缩到一定程度后给予第二限位板的力突破第二挤压弹簧通过第二限位球的力，使得第二限位球收入第二滑动腔中，然后压缩的第二弹簧通过第二滑板将第二限位板快速插入到第二限位孔完成对第一移动装置的限制，同时第一限位板解除对第二移动装置的限制，当第二移动装置靠近第一移动装置时，第二移动装置带动第四推动杆远离第一移动装置，当时由于第二限位球在第二限位球槽中限制了第二限位板的移动，所以第四推动杆会和第二限位板发生相对的移动，当第二限位板带着第二滑板移动到第二滑动槽靠近第一移动装置的一端时，第四推动杆就会将第二限位板从第二限位孔中拉出解除了第一移动装置的限制，同时第一移动装置驱使第一限位板再次进入第一限位孔对第二移动装置进行限制。

附图说明

图1为本发明的管道巡检机器人管道攀爬示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明的整体结构剖视图；

图4为本发明的局部结构示意图；

图5为本发明的伺服电机驱动结构示意图；

图6为本发明的第一移动装置结构示意图；

图7为本发明的第一移动装置剖切示意图；

图8为本发明的第一移动装置局部和第一推动杆结构示意图；

图9为本发明的第一移动装置局部结构示意图；

图10为本发明的第二移动装置结构示意图；

图11为本发明的第二移动装置剖切示意图；

图12为本发明的第二移动装置局部结构示意图；

图13为本发明的第一限位装置和第二限位装置结构示意图；

图14为本发明的第二限位装置剖切示意图；

图15为图14中的A的放大示意图；

图16为本发明的第一限位装置剖视示意图；

图17为图16中的B的放大示意图；

图中标记说明：

安装壳体1；伺服电机2；第一推动杆3；第一转动杆3-1；第一推动螺纹3-2；第二推动杆4；第二转动杆4-1；第二推动螺纹4-2；第一移动装置5；第一安装腔5-1；第一移动筒5-2；第一固定筒5-3；第一滑动条形槽5-4；第一挤压推动杆5-5；第一挡环5-6；第一挤压复位弹簧5-7，第一条形板5-8；第一螺纹条5-9；第一收纳腔5-10；第一接触摩擦脚5-11；第一挤压斜面板5-12；挤压环6；复位弹簧7；第二移动装置8；第二安装腔8-1；第二移动筒8-2；第二固定筒8-3；第二滑动条形槽8-4；第二挤压推动杆8-5；第二挡环8-6；第二挤压复位弹簧8-7；第二条形板8-8；第二螺纹条8-9；第二收纳腔8-10；第二接触摩擦脚8-11；第二挤压斜面板8-12；第一限位装置9；第三推动杆9-1；第一滑动槽9-2；第一滑板9-3；第一弹簧9-4；第一限位板9-5；第一限位球槽9-6；第一限位块9-7；第一滑动腔9-8；第一挤压弹簧9-9；第一限位球9-10；第一限位孔9-11；第二限位装置10；第四推动杆10-1；第二滑动槽10-2；第二滑板10-3；第二弹簧10-4；第二限位板10-5；第二限位球槽10-6；第二限位块10-7；第二滑动腔10-8；第二挤压弹簧10-9；第二限位球10-10；第二限位孔10-11。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语中心、上、下、左、右、竖直、水平、内、外等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语第一、第二、第三仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图4和图15-图17所示，一种管道巡检机器人，包括安装壳体1，所述安装壳体1内部设有伺服电机2、第一推动杆3、第二推动杆4、第一移动装置5和第二移动装置8，第一推动杆3和第二推动杆4都与伺服电机2连接，第一推动杆3用于推动第一移动装置5移动，第二推动杆4用于推动第二移动装置8移动，安装壳体1外部设有巡视系统，其特征在于，所述安装壳体1内部设有两个挤压环6，一个挤压环6用于挤压第一移动装置5和管道内壁贴紧，另一个挤压环6用于第二移动装置8和管道内壁贴紧，第一移动装置5上设有第一限位装置9，第一限位装置9用于限制第二移动装置8的移动，第二移动装置8上设有第二限位装置10，第二限位装置10用于限制第二移动装置8，所述安装壳体1内部设有两个复位弹簧7，一个复位弹簧7用于驱动安装壳体1和第一移动装置5发生相对移动，另一个复位弹簧7用于驱动安装壳体1和第二移动装置8发生相对移动。

通过安装壳体1安装其他的装置并带动巡视系统移动，伺服电机2通过第一推动杆3驱动第一移动装置5和安装壳体1发生相对的移动并对一个复位弹簧7进行压缩，第一移动装置5移动时受到挤压环6的挤压和管道的内壁贴紧，第二移动装置8通过第二限位装置10对第一移动装置5进行限制，同时第一移动装置5使得第一限位装置9解除对第二移动装置8的限制，然后伺服电机2通过第二推动杆4驱动第二移动装置8和安装壳体1发生相对的移动，并且压缩的复位弹簧7推动安装壳体1在第一移动装置5前移动，第二移动装置8在安装壳体1内壁向前移动，增加管道巡检机器人在管道内部的单次行程，同时另一个挤压环6使得第二移动装置8紧贴管道的内壁，同时第二移动装置8通过第二限位装置10接触对第一移动装置5的限制，第一移动装置5通过第一限位装置9再次对第二移动装置8进行限制，然后压缩的另一个复位弹簧7使得安装壳体1在第二移动装置8基础上进行向前移动，同时第一移动装置5重复着上述的过程使得管道巡检机器人在管道中攀爬。

所述第一限位装置9包括第三推动杆9-1、第一滑动槽9-2、第一滑板9-3、第一弹簧9-4、第一限位板9-5、第一限位球槽9-6、第一限位块9-7、第一滑动腔9-8、第一挤压弹簧9-9、第一限位球9-10和第一限位孔9-11，所述第三推动杆9-1设有第一滑动槽9-2，第一滑动槽9-2内部设有第一滑板9-3和第一弹簧9-4，第一弹簧9-4置于第一滑动槽9-2和第一滑板9-3间，第一限位板9-5设置在第一滑板9-3上，第一限位板9-5上设有和第一限位球9-10配合的第一限位球槽9-6，第一限位块9-7内部设有第一滑动腔9-8，第一滑动腔9-8内部设有第一挤压弹簧9-9和第一限位球9-10，第一限位板9-5通过第一限位孔9-11对第二移动装置8进行限制，第一限位板9-5要进入第一限位孔9-11时，第一限位球9-10阻碍第一限位板9-5穿过第一限位块9-7，第一限位板9-5要离开第一限位孔9-11时，第一限位球9-10通过和第一限位球槽9-6配合阻碍第一限位板9-5从第一限位块9-7中滑走，第三推动杆9-1设置在第一移动装置5上，第一限位块9-7设置在第二移动装置8上。

第一移动装置5远离第二移动装置8时，第一移动装置5移动时带动第三推动杆9-1移动，由于第一挤压弹簧9-9使得第一限位球9-10对第一限位球槽9-6造成挤压，使得第一限位板9-5不等从第一限位孔9-11中抽出，第一限位板9-5和第三推动杆9-1发生相对的移动，直到第一滑板9-3移动到第一滑动槽9-2靠近第一限位块9-7端时，第一限位板9-5从第一限位孔9-11中抽出，解除了第一限位板9-5通过第一限位孔9-11对第二移动装置8的限制，同时第二移动装置8通过第二限位装置10对第一移动装置5进行了限制，第二移动装置8靠近第一移动装置5时，由于第一挤压弹簧9-9通过第一限位球9-10对第一限位板9-5限制，第一限位板9-5会被卡在第一限位球9-10外侧无法进入到第一限位孔9-11中，随着第三推动杆9-1继续移动，第一滑板9-3移动到将第一弹簧9-4压缩，在第一弹簧9-4被压缩到一定程度后，第三推动杆9-1通过第一滑板9-3和第一弹簧9-4给予第一限位板9-5突破限制将第一限位球9-10顶入第一滑动腔9-8中，然后压缩的第一弹簧9-4通过第一滑板9-3将第一限位板9-5快速插入第一限位孔9-11中对第二移动装置8进行限制，同时第二移动装置8通过第二限位装置10解除对第一移动装置5限制使得第一移动装置5可以在安装壳体1内部进行移动。

所述第二限位装置10包括第四推动杆10-1、第二滑动槽10-2、第二滑板10-3、第二弹簧10-4、第二限位板10-5、第二限位球槽10-6、第二限位块10-7、第二滑动腔10-8、第二挤压弹簧10-9、第二限位球10-10和第二限位孔10-11，所述第四推动杆10-1设有第二滑动槽10-2，第二滑动槽10-2内部设有第二滑板10-3和第二弹簧10-4，第二弹簧10-4置于第二滑动槽10-2和第二滑板10-3间，第二限位板10-5设置在第二滑板10-3上，第二限位板10-5上设有和第二限位球10-10配合的第二限位球槽10-6，第二限位块10-7内部设有第二滑动腔10-8，第二滑动腔10-8内部设有第二挤压弹簧10-9和第二限位球10-10，第二限位板10-5通过第二限位孔10-11对第一移动装置5进行限制，第二限位板10-5要进入第二限位孔10-11时，第二限位球10-10阻碍第二限位板10-5穿过第二限位块10-7，第二限位板10-5要离开第二限位孔10-11时，第二限位球10-10通过和第二限位球槽10-6配合阻碍第二限位板10-5从第二限位块10-7中滑走，第四推动杆10-1设置在第二移动装置8上，第二限位块10-7设置在第一移动装置5上。

第一移动装置5远离第二移动装置8时，第二移动装置8带动第四推动杆10-1和第一移动装置5发生相对移动，第四推动杆10-1通过第二滑板10-3带动第二限位板10-5移动，但是第二限位块10-7内部的第二挤压弹簧10-9通过第二限位球10-10对第二限位板10-5进行限制，使得第二限位板10-5无法穿过第二限位块10-7进入到第二限位孔10-11对第一移动装置5进行限制，当第二滑板10-3移动到第四推动杆10-1的远离第一移动装置5端时，第二弹簧10-4会被压缩，在压缩到一定程度后给予第二限位板10-5的力突破第二挤压弹簧10-9通过第二限位球10-10的力，使得第二限位球10-10收入第二滑动腔10-8中，然后压缩的第二弹簧10-4通过第二滑板10-3将第二限位板10-5快速插入到第二限位孔10-11完成对第一移动装置5的限制，同时第一限位板9-5解除对第二移动装置8的限制，当第二移动装置8靠近第一移动装置5时，第二移动装置8带动第四推动杆10-1远离第一移动装置5，当时由于第二限位球10-10在第二限位球槽10-6中限制了第二限位板10-5的移动，所以第四推动杆10-1会和第二限位板10-5发生相对的移动，当第二限位板10-5带着第二滑板10-3移动到第二滑动槽10-2靠近第一移动装置5的一端时，第四推动杆10-1就会将第二限位板10-5从第二限位孔10-11中拉出接触了第一移动装置5的限制，同时第一移动装置5驱使第一限位板9-5再次进入第一限位孔9-11对第二移动装置8进行限制。

其中，如图5和图8所示，所述第一推动杆3包括的第一转动杆3-1和第一推动螺纹3-2，第一推动螺纹3-2设置在第一转动杆3-1上，第一转动杆3-1通过第一推动螺纹3-2推动第一移动装置5移动。

其中，如图4-图5所示，所述第二推动杆4包括的第二转动杆4-1和第二推动螺纹4-2，第二推动螺纹4-2设置在第二转动杆4-1上，第二转动杆4-1通过第二推动螺纹4-2推动第二移动装置8移动。

其中，如图6-图9所示，所述第一移动装置5包括第一安装腔5-1、第一移动筒5-2、第一固定筒5-3、第一滑动条形槽5-4、第一挤压推动杆5-5、第一挡环5-6、第一挤压复位弹簧5-7，第一条形板5-8、第一螺纹条5-9、第一收纳腔5-10、第一接触摩擦脚5-11和第一挤压斜面板5-12，第一移动筒5-2在第一安装腔5-1内部滑动，第一移动筒5-2轴向设有三个第一固定筒5-3，第一固定筒5-3在第一滑动条形槽5-4内部滑动，第一挡环5-6在第一固定筒5-3内部滑动，第一挤压推动杆5-5设置在第一挡环5-6上，第一固定筒5-3内部设有驱动第一挤压推动杆5-5靠近第一移动筒5-2的第一挤压复位弹簧5-7，第一挤压推动杆5-5的一端设有第一条形板5-8，第一条形板5-8上设有第一螺纹条5-9，第一条形板5-8在第一收纳腔5-10内部滑动，第一挤压推动杆5-5另一端设有第一接触摩擦脚5-11，第一挤压推动杆5-5上设有第一挤压斜面板5-12，安装壳体1内部设有第一安装腔5-1和三个第一滑动条形槽5-4，第一安装腔5-1和第一滑动条形槽5-4连通，挤压环6和复位弹簧7设置在第一安装腔5-1内部，第一移动筒5-2推动挤压复位弹簧7，挤压环6挤压第一挤压斜面板5-12，第一推动螺纹3-2通过第一螺纹条5-9推动第一条形板5-8移动，第二限位块10-7和第三推动杆9-1设置在第一安装腔5-1上。

第一转动杆3-1通过第一推动螺纹3-2推动第一螺纹条5-9移，第一螺纹条5-9带动第一条形板5-8移动，第一条形板5-8通过第一挤压推动杆5-5和第一固定筒5-3推动第一移动筒5-2在第一移动筒5-2第一安装腔5-1内部移动，移动的过程中第一移动筒5-2对复位弹簧7进行压缩，然后挤压环6推动第一挤压斜面板5-12向上移动，从而使得第一挤压推动杆5-5相对安装壳体1向前移动的同时并向上移动，第一挤压推动杆5-5带动第一挡环5-6对第一挤压复位弹簧5-7进行压缩，第一挤压推动杆5-5通过第一接触摩擦脚5-11紧贴管道的内壁，第一挤压推动杆5-5带动第一条形板5-8移动回第一收纳腔5-10中，使得第一螺纹条5-9和第一推动螺纹3-2相脱离，压缩的复位弹簧7推动第一移动筒5-2向着靠近伺服电机2的方向移动，使得第一螺纹条5-9回到第一推动螺纹3-2的上方，然后第二限位板10-5插入到第二限位孔10-11对第一挤压推动杆5-5进行限位使得第一接触摩擦脚5-11贴紧到管道内壁，同时第一限位装置9解除对第二移动装置8的限制，第二移动装置8开始移动，第二移动装置8在移动的过程中，第二限位板10-5从第二限位孔10-11中拉出，然后压缩的第一挤压复位弹簧5-7推动第一条形板5-8向下移动，使得第一螺纹条5-9再次和第一推动螺纹3-2配合，为下次的第一移动装置5移动做准备。

其中，如图11-图12所示，所述第二移动装置8包括第二安装腔8-1、第二移动筒8-2、第二固定筒8-3、第二滑动条形槽8-4、第二挤压推动杆8-5、第二挡环8-6、第二挤压复位弹簧8-7、第二条形板8-8、第二螺纹条8-9、第二收纳腔8-10、第二接触摩擦脚8-11和第二挤压斜面板8-12，第二移动筒8-2在第二安装腔8-1内部滑动，第二移动筒8-2轴向设有三个第二固定筒8-3，第二固定筒8-3在第二滑动条形槽8-4内部滑动，第二挡环8-6在第二固定筒8-3内部滑动，第二挤压推动杆8-5设置在第二挡环8-6上，第二固定筒8-3内部设有驱动第二挤压推动杆8-5靠近第二移动筒8-2的第二挤压复位弹簧8-7，第二挤压推动杆8-5的一端设有第二条形板8-8，第二条形板8-8上设有第二螺纹条8-9，第二条形板8-8在第二收纳腔8-10内部滑动，第二挤压推动杆8-5另一端设有第二接触摩擦脚8-11，第二挤压推动杆8-5上设有第二挤压斜面板8-12，安装壳体1内部设有第二安装腔8-1和三个第二滑动条形槽8-4，第二安装腔8-1和第二滑动条形槽8-4连通，挤压环6和复位弹簧7设置在第二安装腔8-1内部，第二移动筒8-2推动挤压复位弹簧7，挤压环6挤压第二挤压斜面板8-12，第二推动螺纹4-2通过第二螺纹条8-9推动第二条形板8-8移动，第一限位块9-7和第四推动杆10-1设置在第二安装腔8-1上。

第二转动杆4-1通过第二推动螺纹4-2推动第二螺纹条8-9移，第二螺纹条8-9带动第二条形板8-8移动，第二条形板8-8通过第二挤压推动杆8-5和第二固定筒8-3推动第二移动筒8-2在第二移动筒8-2第二安装腔8-1内部移动，移动的过程中第二移动筒8-2对复位弹簧7进行压缩，然后挤压环6推动第二挤压斜面板8-12向上移动，从而使得第二挤压推动杆8-5相对安装壳体1向前移动的同时并向上移动，第二挤压推动杆8-5带动第二挡环8-6对第二挤压复位弹簧8-7进行压缩，第二挤压推动杆8-5通过第二接触摩擦脚8-11紧贴管道的内壁，第二挤压推动杆8-5带动第二条形板8-8移动回第二收纳腔8-10中，使得第二螺纹条8-9和第二推动螺纹4-2相脱离，压缩的复位弹簧7推动第二移动筒8-2向着原理伺服电机2的方向移动，使得第二螺纹条8-9回到第二推动螺纹4-2的上方，然后第一限位板9-5插入到第一限位孔9-11对第二挤压推动杆8-5进行限位使得第一接触摩擦脚5-11贴紧到管道内壁，同时第二限位装置10解除对第一移动装置5的限制，第一移动装置5开始移动，第一移动装置5在移动的过程中，第一限位板9-5从第一限位孔9-11中拉出，然后压缩的第二挤压复位弹簧8-7推动第二条形板8-8向下移动，使得第二螺纹条8-9再次和第二推动螺纹4-2配合，为下次的第二移动装置8移动做准备。

其中，如图8和图11所示，所述挤压环6挤压端设有斜面。

其中，所述巡视系统包括超声波发射模块、声波接收模块、处理单元、存储单元和通信单元，超声波发射模块、声波接收模块都和处理单元电连接，存储单元和处理单元电连接，存储单元和通信单元电连接，通信单元和上位机通信连接。

其中，一种应用所述的管道巡检机器人的巡检方法，步骤为；

步骤一：超声波发射模块朝管道内壁反射超声，声波接收模块接收管道内壁折射的声波；

步骤二：处理单元对接收的声波信号进行处理并在存储单元中备份存储；

步骤三：存储单元将存储的数据通过通信单元发送给上位机，上位机对数据进行建模。

工作原理：

第一转动杆3-1通过第一推动螺纹3-2推动第一螺纹条5-9移，第一螺纹条5-9带动第一条形板5-8移动，第一条形板5-8通过第一挤压推动杆5-5和第一固定筒5-3推动第一移动筒5-2在第一移动筒5-2第一安装腔5-1内部移动，移动的过程中第一移动筒5-2对复位弹簧7进行压缩，然后挤压环6推动第一挤压斜面板5-12向上移动，从而使得第一挤压推动杆5-5相对安装壳体1向前移动的同时并向上移动，第一挤压推动杆5-5带动第一挡环5-6对第一挤压复位弹簧5-7进行压缩，第一挤压推动杆5-5通过第一接触摩擦脚5-11紧贴管道的内壁，第一挤压推动杆5-5带动第一条形板5-8移动回第一收纳腔5-10中，使得第一螺纹条5-9和第一推动螺纹3-2相脱离，压缩的复位弹簧7推动第一移动筒5-2向着靠近伺服电机2的方向移动，使得第一螺纹条5-9回到第一推动螺纹3-2的上方，然后第二移动筒8-2带动第四推动杆10-1和第一移动装置5发生相对移动，第四推动杆10-1通过第二滑板10-3带动第二限位板10-5移动，但是第二限位块10-7内部的第二挤压弹簧10-9通过第二限位球10-10对第二限位板10-5进行限制，使得第二限位板10-5无法穿过第二限位块10-7进入到第二限位孔10-11对第一移动装置5进行限制使得第一接触摩擦脚5-11贴紧到管道内壁，第一移动筒5-2移动时带动第三推动杆9-1移动，由于第一挤压弹簧9-9使得第一限位球9-10对第一限位球槽9-6造成挤压，使得第一限位板9-5不等从第一限位孔9-11中抽出，第一限位板9-5和第三推动杆9-1发生相对的移动，直到第一滑板9-3移动到第一滑动槽9-2靠近第一限位块9-7端时，第一限位板9-5从第一限位孔9-11中抽出，解除了第一限位板9-5通过第一限位孔9-11对第二移动装置8的限制，压缩的复位弹簧7推动第二移动筒8-2向着原理伺服电机2的方向移动，使得第二螺纹条8-9回到第二推动螺纹4-2的上方，然后压缩的第二挤压复位弹簧8-7推动第二条形板8-8向下移动，使得第二螺纹条8-9再次和第二推动螺纹4-2配合，第二转动杆4-1通过第二推动螺纹4-2推动第二螺纹条8-9移动，第二螺纹条8-9带动第二条形板8-8移动，第二条形板8-8通过第二挤压推动杆8-5和第二固定筒8-3推动第二移动筒8-2在第二移动筒8-2第二安装腔8-1内部移动，移动的过程中第二移动筒8-2对复位弹簧7进行压缩，然后挤压环6推动第二挤压斜面板8-12向上移动，从而使得第二挤压推动杆8-5相对安装壳体1向前移动的同时并向上移动，第二挤压推动杆8-5带动第二挡环8-6对第二挤压复位弹簧8-7进行压缩，第二挤压推动杆8-5通过第二接触摩擦脚8-11紧贴管道的内壁，第二挤压推动杆8-5带动第二条形板8-8移动回第二收纳腔8-10中，使得第二螺纹条8-9和第二推动螺纹4-2相脱离，压缩的复位弹簧7推动第二移动筒8-2向着原理伺服电机2的方向移动，使得第二螺纹条8-9回到第二推动螺纹4-2的上方，然后第一限位板9-5插入到第一限位孔9-11对第二挤压推动杆8-5进行限位使得第二接触摩擦脚8-11贴紧到管道内壁，同时第二限位装置10解除对第一移动装置5的限制，第一移动装置5开始移动接着重复上述的过程。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种管道巡检机器人，包括安装壳体（1），所述安装壳体（1）内部设有伺服电机（2）、第一推动杆（3）、第二推动杆（4）、第一移动装置（5）和第二移动装置（8），第一推动杆（3）和第二推动杆（4）都与伺服电机（2）连接，第一推动杆（3）用于推动第一移动装置（5）移动，第二推动杆（4）用于推动第二移动装置（8）移动，安装壳体（1）外部设有巡视系统，其特征在于，所述安装壳体（1）内部设有两个挤压环（6），一个挤压环（6）用于挤压第一移动装置（5）和管道内壁贴紧，另一个挤压环（6）用于挤压第二移动装置（8）和管道内壁贴紧，第一移动装置（5）上设有第一限位装置（9），第一限位装置（9）用于限制第二移动装置（8）的移动，第二移动装置（8）上设有第二限位装置（10），第二限位装置（10）用于限制第二移动装置（8），所述安装壳体（1）内部设有两个复位弹簧（7），一个复位弹簧（7）用于驱动安装壳体（1）和第一移动装置（5）发生相对移动，另一个复位弹簧（7）用于驱动安装壳体（1）和第二移动装置（8）发生相对移动；

所述第一限位装置（9）包括第三推动杆（9-1）、第一滑动槽（9-2）、第一滑板（9-3）、第一弹簧（9-4）、第一限位板（9-5）、第一限位球槽（9-6）、第一限位块（9-7）、第一滑动腔（9-8）、第一挤压弹簧（9-9）、第一限位球（9-10）和第一限位孔（9-11），所述第三推动杆（9-1）设有第一滑动槽（9-2），第一滑动槽（9-2）内部设有第一滑板（9-3）和第一弹簧（9-4），第一弹簧（9-4）置于第一滑动槽（9-2）和第一滑板（9-3）间，第一限位板（9-5）设置在第一滑板（9-3）上，第一限位板（9-5）上设有和第一限位球（9-10）配合的第一限位球槽（9-6），第一限位块（9-7）内部设有第一滑动腔（9-8），第一滑动腔（9-8）内部设有第一挤压弹簧（9-9）和第一限位球（9-10），第一限位板（9-5）通过第一限位孔（9-11）对第二移动装置（8）进行限制，第一限位板（9-5）进入第一限位孔（9-11）时，第一限位球（9-10）阻碍第一限位板（9-5）穿过第一限位块（9-7），第一限位板（9-5）离开第一限位孔（9-11）时，第一限位球（9-10）通过和第一限位球槽（9-6）配合阻碍第一限位板（9-5）从第一限位块（9-7）中滑走，第三推动杆（9-1）设置在第一移动装置（5）上，第一限位块（9-7）设置在第二移动装置（8）上；

所述第二限位装置（10）包括第四推动杆（10-1）、第二滑动槽（10-2）、第二滑板（10-3）、第二弹簧（10-4）、第二限位板（10-5）、第二限位球槽（10-6）、第二限位块（10-7）、第二滑动腔（10-8）、第二挤压弹簧（10-9）、第二限位球（10-10）和第二限位孔（10-11），所述第四推动杆（10-1）设有第二滑动槽（10-2），第二滑动槽（10-2）内部设有第二滑板（10-3）和第二弹簧（10-4），第二弹簧（10-4）置于第二滑动槽（10-2）和第二滑板（10-3）间，第二限位板（10-5）设置在第二滑板（10-3）上，第二限位板（10-5）上设有和第二限位球（10-10）配合的第二限位球槽（10-6），第二限位块（10-7）内部设有第二滑动腔（10-8），第二滑动腔（10-8）内部设有第二挤压弹簧（10-9）和第二限位球（10-10），第二限位板（10-5）通过第二限位孔（10-11）对第一移动装置（5）进行限制，第二限位板（10-5）进入第二限位孔（10-11）时，第二限位球（10-10）阻碍第二限位板（10-5）穿过第二限位块（10-7），第二限位板（10-5）离开第二限位孔（10-11）时，第二限位球（10-10）通过和第二限位球槽（10-6）配合阻碍第二限位板（10-5）从第二限位块（10-7）中滑走，第四推动杆（10-1）设置在第二移动装置（8）上，第二限位块（10-7）设置在第一移动装置（5）上。

2.根据权利要求1所述的一种管道巡检机器人，其特征在于，所述第一推动杆（3）包括第一转动杆（3-1）和第一推动螺纹（3-2），第一推动螺纹（3-2）设置在第一转动杆（3-1）上，第一转动杆（3-1）通过第一推动螺纹（3-2）推动第一移动装置（5）移动。

3.根据权利要求1所述的一种管道巡检机器人，其特征在于，所述第二推动杆（4）包括第二转动杆（4-1）和第二推动螺纹（4-2），第二推动螺纹（4-2）设置在第二转动杆（4-1）上，第二转动杆（4-1）通过第二推动螺纹（4-2）推动第二移动装置（8）移动。

4.根据权利要求1所述的一种管道巡检机器人，其特征在于，所述第一移动装置（5）包括第一安装腔（5-1）、第一移动筒（5-2）、第一固定筒（5-3）、第一滑动条形槽（5-4）、第一挤压推动杆（5-5）、第一挡环（5-6）、第一挤压复位弹簧（5-7），第一条形板（5-8）、第一螺纹条（5-9）、第一收纳腔（5-10）、第一接触摩擦脚（5-11）和第一挤压斜面板（5-12），第一移动筒（5-2）在第一安装腔（5-1）内部滑动，第一移动筒（5-2）轴向设有三个第一固定筒（5-3），第一固定筒（5-3）在第一滑动条形槽（5-4）内部滑动，第一挡环（5-6）在第一固定筒（5-3）内部滑动，第一挤压推动杆（5-5）设置在第一挡环（5-6）上，第一固定筒（5-3）内部设有驱动第一挤压推动杆（5-5）靠近第一移动筒（5-2）的第一挤压复位弹簧（5-7），第一挤压推动杆（5-5）的一端设有第一条形板（5-8），第一条形板（5-8）上设有第一螺纹条（5-9），第一条形板（5-8）在第一收纳腔（5-10）内部滑动，第一挤压推动杆（5-5）另一端设有第一接触摩擦脚（5-11），第一挤压推动杆（5-5）上设有第一挤压斜面板（5-12），安装壳体（1）内部设有第一安装腔（5-1）和三个第一滑动条形槽（5-4），第一安装腔（5-1）和第一滑动条形槽（5-4）连通，挤压环（6）和复位弹簧（7）设置在第一安装腔（5-1）内部，第一移动筒（5-2）推动挤压复位弹簧（7），挤压环（6）挤压第一挤压斜面板（5-12），第一推动螺纹（3-2）通过第一螺纹条（5-9）推动第一条形板（5-8）移动，第二限位块（10-7）和第三推动杆（9-1）设置在第一安装腔（5-1）上。

5.根据权利要求4所述的一种管道巡检机器人，其特征在于，所述第二移动装置（8）包括第二安装腔（8-1）、第二移动筒（8-2）、第二固定筒（8-3）、第二滑动条形槽（8-4）、第二挤压推动杆（8-5）、第二挡环（8-6）、第二挤压复位弹簧（8-7）、第二条形板（8-8）、第二螺纹条（8-9）、第二收纳腔（8-10）、第二接触摩擦脚（8-11）和第二挤压斜面板（8-12），第二移动筒（8-2）在第二安装腔（8-1）内部滑动，第二移动筒（8-2）轴向设有三个第二固定筒（8-3），第二固定筒（8-3）在第二滑动条形槽（8-4）内部滑动，第二挡环（8-6）在第二固定筒（8-3）内部滑动，第二挤压推动杆（8-5）设置在第二挡环（8-6）上，第二固定筒（8-3）内部设有驱动第二挤压推动杆（8-5）靠近第二移动筒（8-2）的第二挤压复位弹簧（8-7），第二挤压推动杆（8-5）的一端设有第二条形板（8-8），第二条形板（8-8）上设有第二螺纹条（8-9），第二条形板（8-8）在第二收纳腔（8-10）内部滑动，第二挤压推动杆（8-5）另一端设有第二接触摩擦脚（8-11），第二挤压推动杆（8-5）上设有第二挤压斜面板（8-12），安装壳体（1）内部设有第二安装腔（8-1）和三个第二滑动条形槽（8-4），第二安装腔（8-1）和第二滑动条形槽（8-4）连通，挤压环（6）和复位弹簧（7）设置在第二安装腔（8-1）内部，第二移动筒（8-2）推动挤压复位弹簧（7），挤压环（6）挤压第二挤压斜面板（8-12），第二推动螺纹（4-2）通过第二螺纹条（8-9）推动第二条形板（8-8）移动，第一限位块（9-7）和第四推动杆（10-1）设置在第二安装腔（8-1）上。

6.根据权利要求1所述的一种管道巡检机器人，其特征在于，所述挤压环（6）挤压端设有斜面。

7.根据权利要求1所述的一种管道巡检机器人，其特征在于，所述巡视系统包括超声波发射模块、声波接收模块、处理单元、存储单元和通信单元，超声波发射模块、声波接收模块都和处理单元电连接，存储单元和处理单元电连接，存储单元和通信单元电连接，通信单元和上位机通信连接。

8.一种应用权利要求1-7任一项所述的管道巡检机器人的巡检方法，步骤为；

步骤一：超声波发射模块朝管道内壁发射超声，声波接收模块接收管道内壁折射的声波；

步骤二：处理单元对接收的声波信号进行处理并在存储单元中备份存储；

步骤三：存储单元将存储的数据通过通信单元发送给上位机，上位机对数据进行建模。

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