CN209358155U - 一种多功能管道机器人系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的属于机器人技术领域，具体为一种多功能管道机器人系统，包括机器人驱动装置，所述机器人驱动装置右侧焊接有第一弹簧，所述第一弹簧右侧焊接有安装板，所述安装板右侧安装有电机，所述主动轴外壁右侧通过花键连接有第一伞状齿轮，所述支撑环本体均匀开设有通孔，所述通孔内腔插接有空心活动杆，所述通孔内腔壁均匀竖向开设有导向槽，所述空心活动杆外壁均匀竖向焊接有导向块，所述空心活动杆内腔螺接有从动轴，所述从动轴朝向支撑环中心一端通过花键连接有第二伞状齿轮，所述第二伞状齿轮与第二伞状齿轮相啮合，该新型方案可以有效分散线缆重量，保证机器人行走正常，避免过弯时线缆与管壁摩擦，影响线缆后期使用。

Description

一种多功能管道机器人系统

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体为一种多功能管道机器人系统。

背景技术

地下管道是城市通讯、给水和排水等领域的重要设施，但是地下管道由于隐蔽性、空间狭小、环境复杂、特别是容易产生沼气、CO、H2S等易燃、有毒气体，使得施工、检修等异常困难，甚至威胁施工人员的生命，此外，在日常生活中，经常看到电力施工人员为小区增加线缆时，十分艰难地进行地下管道穿线工作，因为井下沼气、CO、H2S等易燃、有毒气体引起施工人员下井后中毒、窒息死亡等情况也经常见诸报端。甚至还有因为操作人员的操作不当引起爆炸等问题，电力施工人员的生命安全市场受到威胁，但因为常用的穿线器不具有可视化，只能依靠施工人的经验和手感操作，出现施工困难，另外现有穿线器比较笨重，对施工提出更高要求，而且穿引成功后也需要人力进行牵拉电线，十分费力，因此，如果能研发一种能够在地下管道中自由运动、帮助施工人员了解地下管道情况，协助施工人员进行地下施工的机器人系统，就能很好的解决上述问题，在保证施工要求的情况下，提升施工过程的安全性，保障施工人员的安全，因此中国专利申请号CN201621086963.9提出一种多功能管道机器人系统，包括处理器；所述处理器分别信号连接于传感器组、图像采集装置、照明装置、无线传输模块、电源系统和步进电机；所述无线传输模块信号连接于手持控制终端；所述步进电机分别信号连接于机械臂、行动轮和牵引装置，该种管道机器人在使用时存在以下问题，由于管道存在弯曲，机器人在牵引线缆行走时，会造成线缆与管壁发生摩擦，影响线缆后期使用安装，且在牵引时，往往是将牵引的线缆成捆的绑在机器人身上进行牵引，且由于线缆重量堆积在一处，影响机器人行走，因此，需要对现有技术进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能管道机器人系统，以解决上述背景技术中提出的由于管道存在弯曲，机器人在牵引线缆行走时，会造成线缆与管壁发生摩擦，影响线缆后期使用安装，且在牵引时，往往是将牵引的线缆成捆的绑在机器人身上进行牵引，且由于线缆重量堆积在一处，影响机器人行走的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多功能管道机器人系统，包括机器人驱动装置，所述机器人驱动装置右侧中央位置安装有图像采集装置，所述机器人驱动装置顶部左侧安装有电池保护箱，所述电池保护箱内腔安装有蓄电池，所述机器人驱动装置顶部右侧安装有保护箱，所述保护箱内腔底部安装有单片机装置和无线信号发射接收装置，所述单片机装置位于无线信号发射接收装置的左侧，所述机器人驱动装置右侧焊接有第一弹簧，所述第一弹簧右侧焊接有安装板，所述安装板右侧安装有电机，所述安装板右侧壁边缘位置均匀垂直焊接有支撑杆，所述支撑杆右侧焊接有支撑环，所述电机右侧动力输出端连接有主动轴，所述主动轴外壁右侧通过花键连接有第一伞状齿轮，所述支撑环本体均匀开设有通孔，所述通孔内腔插接有空心活动杆，所述通孔内腔壁均匀竖向开设有导向槽，所述空心活动杆外壁均匀竖向焊接有导向块，所述导向块插接在导向槽内腔，所述空心活动杆内腔螺接有从动轴，所述支撑环内腔壁均匀焊接有支撑件，所述支撑件本体中央位置安装有轴承，所述从动轴插接在轴承内腔，所述从动轴朝向支撑环中心一端通过花键连接有第二伞状齿轮，所述第二伞状齿轮与第一伞状齿轮相啮合，所述空心活动杆朝向外侧一端焊接有第一夹持板，所述第一夹持板朝向外侧一面焊接有第二弹簧，所述第二弹簧另一端焊接有第二夹持板，所述第二夹持板顶部朝向外侧一面安装有滚轮，所述蓄电池分别与单片机装置、无线信号发射接收装置和图像采集装置电性连接，所述单片机装置电性输入连接有图像采集装置，所述单片机装置电性输出连接有无线信号发射接收装置、机器人驱动装置和电机。

优选的，所述通孔为四组。

优选的，相对两个所述从动轴外壁螺纹方向相反。

优选的，所述单片机装置选择为STM32F103型单片机装置。

优选的，所述第一夹持板与第二夹持板相对一面均设置有防滑橡胶层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)该新型方案通过将线缆夹持在第一夹持板与第二夹持板之间，并将滚轮抵靠在管壁上，由机器人驱动装置行走，对线缆进行牵引，有效分散线缆重量，保证机器人行走正常；

2)通过连接在安装板与机器人驱动装置之间的第一弹簧，保证在经过管道弯曲处时，有较大的弹性，避免牵引的线缆与管壁发生摩擦，影响后期使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型右视图；

图3为本实用新型支撑环结构示意图。

图中：1机器人驱动装置、2电池保护箱、3蓄电池、4保护箱、5单片机装置、6无线信号发射接收装置、7第一弹簧、8安装板、9支撑杆、10第二弹簧、 11滚轮、12第二夹持板、13第一夹持板、14空心活动杆、15支撑环、16第一伞状齿轮、17主动轴、18电机、19图像采集装置、20轴承、21第二伞状齿轮、 22支撑件、23从动轴、24通孔、25导向块、26导向槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种多功能管道机器人系统，包括机器人驱动装置1，所述机器人驱动装置1右侧中央位置安装有图像采集装置19，所述机器人驱动装置1顶部左侧安装有电池保护箱2，所述电池保护箱2 内腔安装有蓄电池3，所述机器人驱动装置1顶部右侧安装有保护箱4，所述保护箱4内腔底部安装有单片机装置5和无线信号发射接收装置6，所述单片机装置5位于无线信号发射接收装置6的左侧，所述机器人驱动装置1右侧焊接有第一弹簧7，所述第一弹簧7右侧焊接有安装板8，所述安装板8右侧安装有电机18，所述安装板8右侧壁边缘位置均匀垂直焊接有支撑杆9，所述支撑杆9 右侧焊接有支撑环15，所述电机18右侧动力输出端连接有主动轴17，所述主动轴17外壁右侧通过花键连接有第一伞状齿轮16，所述支撑环15本体均匀开设有通孔24，所述通孔24内腔插接有空心活动杆14，所述通孔24内腔壁均匀竖向开设有导向槽26，所述空心活动杆14外壁均匀竖向焊接有导向块25，所述导向块25插接在导向槽26内腔，所述空心活动杆14内腔螺接有从动轴23，所述支撑环15内腔壁均匀焊接有支撑件22，所述支撑件22本体中央位置安装有轴承20，所述从动轴23插接在轴承20内腔，所述从动轴23朝向支撑环中心一端通过花键连接有第二伞状齿轮21，所述第二伞状齿轮21与第一伞状齿轮 16相啮合，所述空心活动杆14朝向外侧一端焊接有第一夹持板13，所述第一夹持板13朝向外侧一面焊接有第二弹簧10，所述第二弹簧10另一端焊接有第二夹持板12，所述第二夹持板12顶部朝向外侧一面安装有滚轮11，所述蓄电池3分别与单片机装置5、无线信号发射接收装置6和图像采集装置19电性连接，所述单片机装置5电性输入连接有图像采集装置19，所述单片机装置5电性输出连接有无线信号发射接收装置6、机器人驱动装置1和电机18。

其中，所述通孔24为四组，便于支撑，相对两个所述从动轴23外壁螺纹方向相反，所述单片机装置5选择为STM32F103型单片机装置，所述第一夹持板13与第二夹持板12相对一面均设置有防滑橡胶层，避免牵引过程中，线缆发生滑动脱落。

工作原理：该新型方案在使用是无线信号发射接收装置6选择为BM-RXB2 型，图像采集装置19选择为DS-2CD2D14WD型，在进行牵引线缆工作时，将需要牵引的线缆均匀的放置在第一夹持板13与第二夹持板12之间，同时将本装置放置进管道内，通过外设的手持终端，发射信号给无线信号发射接收装置6，有无线信号发射接收装置6传输给单片机装置5，通过单片机装置5转换后，生成控制指令，发射给电机18，启动电机18工作，通过连接在电机18右侧动力输出端的主动轴17带动第一伞状齿轮16转动，从而使得与第一伞状齿轮16相啮合的第二伞状齿轮21转动，实现与第二伞状齿轮21连接的从动轴23在轴承 20的内腔进行转动，从而使得与从动轴23相螺接的空心活动杆14在导向块25 的配合下，沿着开设在通孔24内腔壁上的导向槽26向支撑环15外侧运动，进而推动第一夹持块13与第二夹持块12将线缆加紧，同时推动滚轮11与管壁接触，完成固定，此时通过手持终端下达指令，经无线信号发射接收装置6传输给机器人驱动装置1，由机器人驱动装置1向前运动，对线缆进行牵引，在牵引过程中，图像采集装置19采集管内图像，将采集后的图像传输给单片机装置5，由单片机装置5进行A/D转换后，经无线信号发射接收装置6传输给手持终端，在经过管道弯曲处时，通过连接在安装板8与机器人驱动装置1之间的第一弹簧7弯曲，来实现平稳过弯。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种多功能管道机器人系统，包括机器人驱动装置(1)，其特征在于：所述机器人驱动装置(1)右侧中央位置安装有图像采集装置(19)，所述机器人驱动装置(1)顶部左侧安装有电池保护箱(2)，所述电池保护箱(2)内腔安装有蓄电池(3)，所述机器人驱动装置(1)顶部右侧安装有保护箱(4)，所述保护箱(4)内腔底部安装有单片机装置(5)和无线信号发射接收装置(6)，所述单片机装置(5)位于无线信号发射接收装置(6)的左侧，所述机器人驱动装置(1)右侧焊接有第一弹簧(7)，所述第一弹簧(7)右侧焊接有安装板(8)，所述安装板(8)右侧安装有电机(18)，所述安装板(8)右侧壁边缘位置均匀垂直焊接有支撑杆(9)，所述支撑杆(9)右侧焊接有支撑环(15)，所述电机(18)右侧动力输出端连接有主动轴(17)，所述主动轴(17)外壁右侧通过花键连接有第一伞状齿轮(16)，所述支撑环(15)本体均匀开设有通孔(24)，所述通孔(24)内腔插接有空心活动杆(14)，所述通孔(24)内腔壁均匀竖向开设有导向槽(26)，所述空心活动杆(14)外壁均匀竖向焊接有导向块(25)，所述导向块(25)插接在导向槽(26)内腔，所述空心活动杆(14)内腔螺接有从动轴(23)，所述支撑环(15)内腔壁均匀焊接有支撑件(22)，所述支撑件(22)本体中央位置安装有轴承(20)，所述从动轴(23)插接在轴承(20)内腔，所述从动轴(23)朝向支撑环中心一端通过花键连接有第二伞状齿轮(21)，所述第二伞状齿轮(21)与第一伞状齿轮(16)相啮合，所述空心活动杆(14)朝向外侧一端焊接有第一夹持板(13)，所述第一夹持板(13)朝向外侧一面焊接有第二弹簧(10)，所述第二弹簧(10)另一端焊接有第二夹持板(12)，所述第二夹持板(12)顶部朝向外侧一面安装有滚轮(11)，所述蓄电池(3)分别与单片机装置(5)、无线信号发射接收装置(6)和图像采集装置(19)电性连接，所述单片机装置(5)电性输入连接有图像采集装置(19)，所述单片机装置(5)电性输出连接有无线信号发射接收装置(6)、机器人驱动装置(1)和电机(18)。

2.根据权利要求1所述的一种多功能管道机器人系统，其特征在于：所述通孔(24)为四组。

3.根据权利要求1所述的一种多功能管道机器人系统，其特征在于：相对两个所述从动轴(23)外壁螺纹方向相反。

4.根据权利要求1所述的一种多功能管道机器人系统，其特征在于：所述单片机装置(5)选择为STM32F103型单片机装置。

5.根据权利要求1所述的一种多功能管道机器人系统，其特征在于：所述第一夹持板(13)与第二夹持板(12)相对一面均设置有防滑橡胶层。