CN207906700U - 一种用于箱涵检测的管道机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于箱涵检测的管道机器人，包括滑轨，其沿箱涵延伸方向开设在箱涵远离水平地面一侧的内壁上；主体，其滑动式装配在所述滑轨内；驱动机构，其设置在箱涵内壁与所述主体之间，所述驱动机构用于驱动所述主体沿箱涵的延伸方向移动；摄像头，其设置在所述主体靠近水平地面一侧，所述摄像头用于拍摄箱涵内部影像并传输至外部接收装置；以及旋转机构，其设置在所述主体与所述摄像头之间，所述旋转机构用于控制所述摄像头绕一竖直设置的转动轴转动。本实用新型具有以下优点和效果：具有利用便于进入箱涵内部进行检测的管道机器人代替原先人工进入箱涵进行检测的方法，方便简单，且不对人身造成伤害的优点。

Description

一种用于箱涵检测的管道机器人

技术领域

本实用新型涉及一种检测设备，特别涉及一种用于箱涵检测的管道机器人。

背景技术

箱涵是一种修建在水平地面上，外在形状呈箱型的涵洞，箱涵作为城市排水工程体系中的一项重要基础设施，承担着确保城市雨污水有序收集、运输及治理，对于维护城市日常运行发挥着重要作用，是城市人民生活的“静脉”，箱涵的质量以及是否得到及时的维护处理是决定箱涵的使用寿命的关键点，因此箱涵内部的定期检测维护显得尤为重要。

目前大多数对箱涵内部检测方法是通过检测人员直接进入箱涵内部，利用特殊的仪器对箱涵内部进行拍摄分析，以及各种相关数据的收集，以达到及时发现箱涵内部的损坏情况，并及时维修的目的。

但是上述检测方法主要通过人工进行检测，由于箱涵内部环境恶劣，具有一定的危险性，对人体具有伤害性，具有可改进之处。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于箱涵检测的管道机器人，具有利用便于进入箱涵内部进行检测的管道机器人代替原先人工进入箱涵进行检测的方法，方便简单，且不对人身造成伤害的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于箱涵检测的管道机器人，包括：

滑轨，其沿箱涵延伸方向开设在箱涵远离水平地面一侧的内壁上；

主体，其滑动式装配在所述滑轨内；

驱动机构，其设置在箱涵内壁与所述主体之间，所述驱动机构用于驱动所述主体沿箱涵的延伸方向移动；

摄像头，其设置在所述主体靠近水平地面一侧，所述摄像头用于拍摄箱涵内部影像并传输至外部接收装置；以及，

旋转机构，其设置在所述主体与所述摄像头之间，所述旋转机构用于控制所述摄像头绕一竖直设置的转动轴转动。

通过采用上述技术方案，当需要利用管道机器人对箱涵内部进行检测时，从而代替人工进入箱涵检测的方法，以起安全方便的优点，首先将主体滑动式装配在滑轨内，随后利用驱动机构驱动主体沿滑轨延伸方向在箱涵内滑动，以使安装在主体靠近水平地面一侧的摄像头随着主体一起移动，并将拍摄到的画面传输给与外部连接的接收装置，同时利用旋转机构能够控制摄像头绕转动轴转动，以使摄像头能够对箱涵内部进行360度拍摄。

本实用新型的进一步设置，所述驱动机构包括：

分别开设于所述滑轨在水平方向两侧的滑槽；

转动式装配在所述主体上的驱动轴；

分别安装在所述驱动轴两端的滑轮，所述滑轮滑动式装配在所述滑槽内；

固设在所述驱动轴上的从动轮；

转动式装配在所述主体中的主动轮；

同时连接所述主动轮与所述从动轮的传动带；以及，

与所述主动轮相装配的驱动电机，用于驱动所述主动轮转动以带动所述从动轮转动。

通过采用上述技术方案，利用驱动与主动轮相装配的驱动电机驱动主动转动，以带动安装在主体两侧的从动轮转动，从而实现驱动主体沿着开设在滑轨两侧的滑槽滑动。

本实用新型的进一步设置，所述旋转机构包括：

沿所述滑轨延伸方向铺设在滑轨上的第一齿条；

平行设置在所述主体内部的第一转轴；

转动装配在所述第一转轴上的第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合；

平行于所述第一转轴设置的第二转轴，且所述第二转轴位于第一转轴下方；

转动装配在所述第二转轴上并与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；

与所述第二齿轮同轴装配的第一圆锥齿轮；以及，

装配在所述转动轴上并与所述第一圆锥齿轮啮合的第二圆锥齿轮，所述摄像头设置在所述转动轴靠近水平地面一端。

通过采用上述技术方案，当主体沿滑轨延伸方向在滑轨上滑移时，安装在主体靠近滑轨一侧的第一齿轮与铺设在滑轨底壁的第一齿条啮合，以使第一齿轮绕第一转轴转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，并带动与第二齿轮同轴装配的第一圆锥齿轮转动带动与第一圆锥齿轮啮合的第二圆锥齿轮转动，最终实现设置在转动轴靠近水平地面一端的摄像头随着主体的移动而转动。

本实用新型的进一步设置，所述第二圆锥齿轮与所述摄像头之间设置有照明设备。

通过采用上述技术方案，由于箱涵内部光线较暗会影响摄像头的拍摄效果，因此在摄像头上方设置照明设备，为摄像头提供光源。

本实用新型的进一步设置，所述照明设备的光源发射处与所述摄像头的摄像处同侧设置。

通过采用上述技术方案，为了实现照明设备的光源能够随着摄像头的转向一起转动，因此将照明设备的光源发射处与摄像头的摄像处同侧设置，以实现照明设备的光源始终随着摄像头的转动而移动。

本实用新型的进一步设置，所述第二圆锥齿轮与所述摄像头之间设置有调节机构，所述调节机构用于调节所述摄像头与所述第二圆锥齿轮之间的距离。

通过采用上述技术方案，由于箱涵内部的空间高度通常较高，因此为了摄像头能够更大范围地对箱涵内部进行拍摄，在第二圆锥齿轮与摄像头之间设置调节机构，以控制摄像头与第二圆锥齿轮之间的距离。

本实用新型的进一步设置，所述调节机构包括：

沿所述转动轴延伸方向开设在转动轴靠近水平地面一端的安装腔；

滑动装配在所述安装腔内的第二齿条，所述摄像头与所述第二齿条远离所述转动轴一端固接；以及，

通过一水平穿设所述转动轴上的短轴转动装配在所述安装腔内的第三齿轮，所述第三齿轮与所述第二齿条啮合。

通过采用上述技术方案，转动第三齿轮，以控制与第三齿轮啮合的第二齿条沿安装腔的延伸方向在安装腔内上下滑移，以调节摄像头到水平地面之间的高度距离。

本实用新型的进一步设置，所述短轴一端连接有步进电机，用于控制所述第三齿轮的正反转。

通过采用上述技术方案，在短轴一端设置步进电机，以方便使用者控制第三齿轮的正反转。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

通过驱动管道机器人带着摄像头沿着滑轨延伸方向在箱涵内滑动，并将拍摄的画面传输至外部的接受装置，从而代替人工直接进入箱涵内进行检测的方法，起到方便安全的效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例中用于箱涵检测的管道机器人的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中驱动机构的结构示意图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是本实用新型实施例中旋转机构的结构示意图；

图5是图4中B处的放大图；

图6是图4中C处的放大图。

1、滑轨；2、主体；3、驱动机构；31、驱动轴；32、从动轮；33、主动轮；34、传动带；35、驱动电机；4、摄像头；5、旋转机构；51、第一齿条；52、第一齿轮；53、第一转轴；54、第二转轴；55、第二齿轮；56、第一圆锥齿轮；57、第二圆锥齿轮；6、转动轴；7、照明设备；8、调节机构；81、安装腔；82、第二齿条；83、第三齿轮；9、步进电机；10、滑轮；11、滑槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图3所示，一种用于箱涵检测的管道机器人，包括沿箱涵延伸方向开设在箱涵内壁的滑轨1，滑轨1远离水平地面一侧设置；滑动式装配在滑轨1内的主体2；设置在箱涵内壁与主体2之间的驱动机构3，用于驱动主体2沿滑轨1的延伸方向在箱涵内移动；设置在主体2靠近水平地面一侧的摄像头4，用于拍摄箱涵内部的影像，并传输至外部接收装置；参照图4和图5所示，以及设置在主体2与摄像头4之间的旋转机构5，用于控制摄像头4绕一竖直设置的转动轴6转动。通过利用管道机器人带着摄像头4沿着滑轨1的延伸方向在箱涵内移动，并对箱涵内部进行拍摄，从而代替原有的通过人工直接进入箱涵内部进行检测的方法，以起方便安全的效果。

参照图2和图3所示，驱动机构3包括分别开设于滑轨1在水平方向两侧的滑槽11；转动式装配在主体2上的驱动轴31；分别安装在驱动轴31两端的滑轮10，滑轮10滑动式装配在滑槽11内；固设在驱动轴31上的从动轮32；转动式装配在主体2中的主动轮33；同时连接主动轮33与从动轮32的传动带34；以及与主动轮33相装配的驱动电机35，用于驱动主动轮33转动以带动主体2两侧的从动轮32转动，从而驱动主体2在从动轮32的作用下沿着滑槽11的延伸方向在滑轨1内滑动。

参照图4和图5所示，旋转机构5包括铺设在滑轨1底壁上的第一齿条51，平行设置在主体2内部的第一转轴53；转动装配在第一转轴53上、与第一齿条51啮合的第一齿轮52；平行于第一转轴53设置，且位于第一转轴53下方的第二转轴54；转动装配在第二转轴54上并与第一齿轮52啮合的第二齿轮55；与第二齿轮55同轴装配的第一圆锥齿轮56；以及，装配在转动轴6上并与第一圆锥齿轮56啮合的第二圆锥齿轮57，摄像头4设置在转动轴6靠近水平地面一端。通过驱动主体2移动，以使第一齿轮52在第一齿条51上滚动，从而带动第二齿轮55转动，第二齿轮55带动第一圆锥齿轮56转转动，第一圆锥齿轮56带动第二圆锥齿轮57转动，以使设置在转动轴6靠近水平地面一端的摄像头4随着第二圆锥齿轮57的转动而转动，实现摄像头4能够对箱涵内部进行360度拍摄。

参照图4和图5所示，为了实现摄像头4在光线较暗的箱涵内部进行拍摄，因此在第二圆锥齿轮57与摄像头4之间设置有照明设备7，为摄像头4提供光源，同时照明设备7的光源发射处与摄像头4的摄像处同侧设置，以使照明设备7的光源能够随着摄像头4的摄像处转动而移动。

参照图4和图5所示，第二圆锥齿轮57与摄像头4之间设置有调节机构8，用于调节摄像头4与第二圆锥齿轮57之间的距离，以调节摄像头4到水平地面之间的距离，从而增加摄像头4的拍摄范围。结合图6所示，调节机构8包括：沿转动轴6延伸方向开设在转动轴6靠近水平地面一端的安装腔81；滑动装配在安装腔81内的第二齿条82，摄像头4与第二齿条82远离转动轴6一端固接；通过一水平穿设转动轴6上的短轴转动装配在安装腔81内的第三齿轮83，第三齿轮83与第二齿条82啮合，且在短轴一端连接有步进电机9，用于控制第三齿轮83的正反转，从而控制第二齿条82带着摄像头4升降。

工作过程概述：

当需要利用管道机器人对箱涵内部进行检测时，从而代替人工进入箱涵检测的方法，以起安全方便的优点，首先利用驱动电机35驱动主体2在滑轨1内沿滑轨1的延伸方向移动，以使安装在主体2靠近水平地面一侧的摄像头4随着主体2一起移动，同时第一齿轮52随着主体2的移动在滑轨1底壁上滚动，以带动第二齿轮55转动，第二齿轮55带动第一圆锥齿轮56转动，第一圆锥齿轮56带动第二圆锥齿轮57转动，从而实现与转动轴6固接的摄像头4随着主体2的移动而转动，以达到摄像头4在主体2移动的过程对箱涵内部进行360度的拍摄，且设置在摄像头4上的照明设备7的光源能够始终跟随为摄像头4转动而移动，为摄像头4提供光源。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种用于箱涵检测的管道机器人，其特征在于，包括：

滑轨（1），其沿箱涵延伸方向开设在箱涵远离水平地面一侧的内壁上；

主体（2），其滑动式装配在所述滑轨（1）内；

驱动机构（3），其设置在箱涵内壁与所述主体（2）之间，所述驱动机构（3）用于驱动所述主体（2）沿箱涵的延伸方向移动；

摄像头（4），其设置在所述主体（2）靠近水平地面一侧，所述摄像头（4）用于拍摄箱涵内部影像并传输至外部接收装置；以及，

旋转机构（5），其设置在所述主体（2）与所述摄像头（4）之间，所述旋转机构（5）用于控制所述摄像头（4）绕一竖直设置的转动轴（6）转动。

2.根据权利要求1所述的一种用于箱涵检测的管道机器人，其特征在于，所述驱动机构（3）包括：

分别开设于所述滑轨（1）在水平方向两侧的滑槽（11）；

转动式装配在所述主体（2）上的驱动轴（31）；

分别安装在所述驱动轴（31）两端的滑轮（10），所述滑轮（10）滑动式装配在所述滑槽（11）内；

固设在所述驱动轴（31）上的从动轮（32）；

转动式装配在所述主体（2）中的主动轮（33）；

同时连接所述主动轮（33）与所述从动轮（32）的传动带（34）；以及，

与所述主动轮（33）相装配的驱动电机（35），用于驱动所述主动轮（33）转动以带动所述从动轮（32）转动。

3.根据权利要求1所述的一种用于箱涵检测的管道机器人，其特征在于，所述旋转机构（5）包括：

沿所述滑轨（1）延伸方向铺设在滑轨（1）上的第一齿条（51）；

平行设置在所述主体（2）内部的第一转轴（53）；

转动装配在所述第一转轴（53）上的第一齿轮（52），所述第一齿轮（52）与所述第一齿条（51）啮合；

平行于所述第一转轴（53）设置的第二转轴（54），且所述第二转轴（54）位于第一转轴（53）下方；

转动装配在所述第二转轴（54）上并与所述第一齿轮（52）啮合的第二齿轮（55）；

与所述第二齿轮（55）同轴装配的第一圆锥齿轮（56）；以及，

装配在所述转动轴（6）上并与所述第一圆锥齿轮（56）啮合的第二圆锥齿轮（57），所述摄像头（4）设置在所述转动轴（6）靠近水平地面一端。

4.根据权利要求3所述的一种用于箱涵检测的管道机器人，其特征在于，所述第二圆锥齿轮（57）与所述摄像头（4）之间设置有照明设备（7）。

5.根据权利要求4所述的一种用于箱涵检测的管道机器人，其特征在于，所述照明设备（7）的光源发射处与所述摄像头（4）的摄像处同侧设置。

6.根据权利要求3所述的一种用于箱涵检测的管道机器人，其特征在于，所述第二圆锥齿轮（57）与所述摄像头（4）之间设置有调节机构（8），所述调节机构（8）用于调节所述摄像头（4）与所述第二圆锥齿轮（57）之间的距离。

7.根据权利要求6所述的一种用于箱涵检测的管道机器人，其特征在于，所述调节机构（8）包括：

沿所述转动轴（6）延伸方向开设在转动轴（6）靠近水平地面一端的安装腔（81）；

滑动装配在所述安装腔（81）内的第二齿条（82），所述摄像头（4）与所述第二齿条（82）远离所述转动轴（6）一端固接；以及，

通过一水平穿设所述转动轴（6）上的短轴转动装配在所述安装腔（81）内的第三齿轮（83），所述第三齿轮（83）与所述第二齿条（82）啮合。

8.根据权利要求7所述的一种用于箱涵检测的管道机器人，其特征在于，所述短轴一端连接有步进电机（9），用于控制所述第三齿轮（83）的正反转。