CN208735114U - 一种可运动/固定工作的管道检测机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种管道检测设备。一种可运动/固定工作的管道检测机器人，机器人主体结构安装有运动装置、能源供给装置以及控制系统；所述运动装置采用双板全向轮分别安装于机器人主体结构两侧，并通过折叠连杆与驱动电机相连，在所述机器人主体结构下部安装有吸附装置，所述吸附装置包括工业吸盘以及驱动电机，驱动电机设置在机器人前下部机舱中，驱动电机通过可伸缩连杆连接工业吸盘；所述运动装置、吸附装置以及管道检测装置均与控制系统连接。本实用新型管道检测机器人，通过控制系统和运动装置使得机器人可以自主运行，使机器人能够在恶劣的环境下工作，可以更加准确的提供检测的信息，保证了信息的准确性。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种管道检测机器人，属于管道处理设备技术领域。
背景技术
目前，国内外的管道运输业不仅规模庞大而且发展迅速，全世界仅油气运输管道就几万公里，城市供水供热以及排水管道更是无法统计。所以，对于管道运输的安全管理是研究的重点，管道破损是影响运输安全的一个重要问题。管道检漏的方式比较多，主要有传统方法和现代方法两大类，随着信息化技术的不断进步，城市智能化管理的水平越来越高，无论是过去的采用人工下水检测的传统方法，还是现代采用简单机器方法都不能满足现代城市发展的需求，相比于这两类，利用机器人进行检测，更加准确高效、安全。
管道检测机器人，解决了人工检测管道破损时的不方便因素，使用方便，克服了人力之不足。而管道检测机器人的运动装置在其工作中起着重要的作用现有管道机器人运动装置有履带式，磁吸式等，不方便在恶劣的环境下工作，而且操作控制比较麻烦。
发明内容
本实用新型针对现有技术不足，提出一种可运动/固定工作的管道检测机器人，控制系统通过运动装置和吸附装置让机器人可以根据所设计的运动路线进行往返运动和/或固定工作。
本实用新型所采用的技术方案：
一种可运动/固定工作的管道检测机器人，包括机器人主体结构及管道检测装置，所述机器人主体结构安装有运动装置、能源供给装置、控制系统（图中未示出）以及通讯电路；所述运动装置采用QL系列双板全向轮（6）分别安装于机器人主体结构两侧，并通过折叠连杆与驱动电机相连，在所述机器人主体结构下部安装有吸附装置，所述吸附装置包括工业吸盘（2）以及驱动电机，驱动电机设置在机器人前下部机舱中，驱动电机通过可伸缩连杆（8）连接工业吸盘（2），电机输出轴连接可伸缩连杆（8）的上端，可伸缩连杆的下端与工业吸盘（2）连接固定；所述运动装置、吸附装置以及管道检测装置均与控制系统连接。
所述的管道检测机器人，管道检测装置包括声呐探测探头（4），所述声呐探测探头（4）通过连杆固定在机器人主体结构下部前端，声呐探测探头输出接入所述控制系统。
所述的可运动/固定工作的管道检测机器人，管道检测装置包括微型红外摄像头（1），所述微型红外摄像头（1）输出信号接入数字图像智能处理系统（7），所述数字图像智能处理系统采用ISP SOC芯片XC6130，并和控制系统通讯连接。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型管道检测机器人，可以通过控制系统和运动装置使得机器人可以自主运行，解决了人工检查时需要隔段时间检查的问题。运动装置，让机器人可以根据所设计运动路线进行往返运动；吸附装置，通过吸盘可以有效的对装置进行固定，并且稳定检查，解决了可能因运动环境变化过程出现的问题。通过吸盘连接装置和运动装置，让机器人可以根据所设计运动路线进行往返运动和固定。
2、本实用新型可运动/固定工作的管道检测机器人，可以更加准确的提供检测的信息，保证了信息的准确性。设计合理，使用方便，机器人能够在恶劣的环境下工作，操作控制比较简单，工作效率高。
附图说明
图1是本实用新型管道检测机器人的整体结构示意图；
图2是吸附装置工业吸盘松弛状态示意图；
图3是吸附装置工业吸盘吸附状态示意图；
图2、图3中，标号21为安装件，可以上下运动，使其有一定的缓冲距离，连接驱动电机及可伸缩连杆；标号22为可拆卸橡胶吸盘，通过连接螺纹24与可伸缩连杆的下端部固定连接，橡胶吸盘随着安装件的移动及弹簧的紧缩和松放改变松弛状态和吸附状态，橡胶吸盘可根据不同管道情况选择更换不同的吸盘型号；标号23为六角薄螺母，使可伸缩连杆与驱动电机的连接更加紧密。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
参见图1、图2、图3，本实用新型可运动/固定工作的管道检测机器人，包括机器人主体结构及管道检测装置，所述机器人主体结构安装有运动装置、能源供给装置、控制系统以及通讯电路；所述运动装置采用QL系列双板全向轮6分别安装于机器人主体结构两侧，并通过折叠连杆与驱动电机相连，在所述机器人主体结构下部安装有吸附装置，所述吸附装置包括工业吸盘2以及驱动电机，驱动电机设置在机器人前下部机舱中，驱动电机通过可伸缩连杆8连接工业吸盘2，电机输出轴连接可伸缩连杆8的上端，可伸缩连杆的下端与工业吸盘2连接固定；所述运动装置、吸附装置以及管道检测装置均与控制系统连接。
双板全向轮包括轮毂和从动轮，该轮毂的外圆周处均匀开设有3个或3个以上的轮毂齿，每两个轮毂齿之间装设有一从动轮，该从动轮的径向方向与轮毂外圆周的切线方向垂直，并且从动小轮轴向零间隙，适合各类高精度定位场合。根据双排多细分设计，28细分圆周使全向轮运行时十分稳定，避免了在管道中可能因为管道形状制造时产生的凹凸不平的问题，也避免了通常全向轮运行上下抖动厉害的缺点。小轮内嵌轴承设计，实现全向轮的横向运动微阻力性能，整轮28个小橡胶轮共嵌入56个微型轴承。将小轮轴的滑动摩擦转变为滚动摩擦，使得在管道中转弯时的横向运动更加灵活顺滑。在小轮的选材上选取优质的橡胶，鼓型设计，软硬合适，在不伤害管道壁的同时，有极强的抓地性，运行也几乎无噪音。
需要固定工作时，电机转动轴输出转动力传递到可伸缩连杆，带动连杆伸缩推出吸盘，然后由电机转动轴回升，使得吸盘伸缩抽出盘内空气，将吸盘和管壁之间的环境转变成真空环境，增大吸附力，实现机器人的顶壁固定。当工作运行完后，吸盘向下推，将管道内水推进吸盘内部，使其压力差不同，吸附力减小从而与管道壁使分离。
所述管道检测装置采用声呐探测探头4，所述声呐探测探头4通过连杆固定在机器人主体结构下部前端，声呐探测探头输出接入所述控制系统。所述管道检测装置包括微型红外摄像头1，所述微型红外摄像头1输出信号接入数字图像智能处理系统7，所述数字图像智能处理系统采用ISP SOC芯片XC6130，并和控制系统通讯连接。
微型红外摄像头1通过机器人主体结构前端方形卡孔运用连杆与电源及控制系统相连，形成机器人的上层；数字图像智能处理系统位于红外摄像头1的正下方机体位置，控制系统根据图像信号可通过控制电机改变全向轮运动方式，从而躲避障碍。
本实用新型管道检测机器人，可以运用运动装置进行运动工作。利用一台管道检测机器人，应用编程设计算法程序控制运动系统和设置机器人运动路线使得其进行往返运动，反复检查，声呐发出超声波，由管壁进行反射，形成结构声呐图，根据结构声呐图，定位漏水点大致位置。管道检测机器人存储每次声呐检测产生的标识定位坐标的声纳图像，并在检查井口与信息中转接收装置进行对接，将所得的信息传送到中转接收装置，然后经过中转接收装置传到地面接收器导入计算机，经过算法筛选判断后，定位漏水点，推送警报，通知工人进行维修。
红外摄像头通过红外灯发出红外线照射管道，当有障碍时红外线漫反射，被监控摄像头接收，视频信号由ISP SPC芯片 XC6130进行处理，对运动中每个检查的图像进行筛选判断，判断漏点，然后再储存到处理芯片中。控制器同时接收到的视频信号识别障碍物，并且做出反映，通过控制电机，改变全向轮运动方式，从而躲避通过障碍；当有管道漏洞时，红外线漫反射后，通过接收的图像，进行“漏点”定位。
需要固定工作时，两台机器放置在管道两头同时工作，放置后工业吸盘会自动延伸并将空气排出，形成真空环境，使得机器人牢牢的吸附在管道壁，每台机器都有自己的测量范围（一般为100m，其他类型可根据工作管道长度选择不同测量范围的探头），形成全天监控，所采集的信息分别传输到检测井上方的装的信号接收装置，然后每个接收装置进行算法计算，将显示有“漏口”的图片筛选出并记录位置，推送警报到对应的维修点通知工人进行维修。该固定工作形态较适用于工厂。
本实用新型可以更加准确的提供检测的信息，保证了信息的准确性。利用声呐探测探头和微型红外摄像头对管道各部分进行检测，通过现代无线发射接收装置和智能算法处理将所采集的信息分别传输到检测井外的信号接收装置，接收装置将显示有“漏口”的图片筛选出并记录位置，推送警报到对应的维修点通知工人进行维修。
Claims (3)
1.一种可运动/固定工作的管道检测机器人，包括机器人主体结构及管道检测装置，所述机器人主体结构安装有运动装置、能源供给装置、控制系统以及通讯电路；其特征在于：所述运动装置采用QL系列双板全向轮（6）分别安装于机器人主体结构两侧，并通过折叠连杆与驱动电机相连，在所述机器人主体结构下部安装有吸附装置，所述吸附装置包括工业吸盘（2）以及驱动电机，驱动电机设置在机器人前下部机舱中，驱动电机通过可伸缩连杆（8）连接工业吸盘（2），电机输出轴连接可伸缩连杆（8）的上端，可伸缩连杆的下端与工业吸盘（2）连接固定；所述运动装置、吸附装置以及管道检测装置均与控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的可运动/固定工作的管道检测机器人，其特征在于：所述管道检测装置包括声呐探测探头（4），所述声呐探测探头（4）通过连杆固定在机器人主体结构下部前端，声呐探测探头输出接入所述控制系统。
3.根据权利要求1或2所述的可运动/固定工作的管道检测机器人，其特征在于：所述管道检测装置包括微型红外摄像头（1），所述微型红外摄像头（1）输出信号接入数字图像智能处理系统（7），所述数字图像智能处理系统采用ISP SOC芯片XC6130，并和控制系统通讯连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN110360408A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-22 | 武汉特瑞升电子科技有限公司 | 一种移动式气体管道检测装置 |
| CN112664757A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-04-16 | 中城聚力环保科技有限公司 | 垃圾输送管道检查维修多功能车 |
| CN117028743A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-11-10 | 四川宏大安全技术服务有限公司 | 一种用于压力管道的腐蚀监测装置 |
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