CN211043188U - 一种管道状态监测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道状态监测机器人，包括车身，车身的内部后端固定有无刷电机，无刷电机的输出轴端部键连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮的一侧啮合传动连接有第二锥齿轮，第二锥齿轮的中心处键连接有转轴，转轴与车身转动连接，转轴的两端端部均固定有车轮，车轮位于车身的两侧外端，车身远离转轴的一端两侧也转动连接有车轮，车身远离转轴的一端外侧中间设置有摄像头，摄像头与车身之间设置有角度调节机构，车身靠近摄像头的一端下侧固定有声呐探测设备，车身远离摄像头的一端中间固定有导线，导线分别与无刷电机、摄像头和声呐探测设备电性连接。该装置体积小、重量轻、密闭性好，方便对地下管道的监测。

Description

一种管道状态监测机器人

技术领域

本实用新型属于管道监测装置技术领域，具体涉及一种管道状态监测机器人。

背景技术

地下管线包含了城市范围内的供水、排水、燃气、电力、通信、工业等管线和附属设备，其建筑和构成及其复杂，导致城市地线管线的维护和勘测增加了巨大难度。例如污水和排水管网清淤工作，工人必须下入到窨井底，使用测量杆来测量管网的淤泥厚度状态，且只方便对窨井口处进行淤泥状态监测，对于管网内部尚无较好的处理方法，除此之外，一些电力管网和燃气管网经常需要对管线内是否存在损坏等异常情况监测，而人很难进入到这类管网中，普通的管网机器人体型也较大，容易被线路缠绕阻隔，而且有些电力和燃气管网也会存在过水情况，当前的管网机器人很难满足当前的监测要求。有鉴于此设计一种管道状态监测机器人很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种管道状态监测机器人，以解决上述背景技术中提出现在地下管道监测不方便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种管道状态监测机器人，包括车身，所述车身的内部后端固定有无刷电机，所述无刷电机的输出轴端部键连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的一侧啮合传动连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的中心处键连接有转轴，所述转轴与车身转动连接，所述转轴的两端端部均固定有车轮，所述车轮位于车身的两侧外端，所述车身远离转轴的一端两侧也转动连接有车轮，所述车身远离转轴的一端外侧中间设置有摄像头，所述摄像头与车身之间设置有角度调节机构，所述车身靠近摄像头的一端下侧固定有声呐探测设备，所述车身远离摄像头的一端中间固定有导线，所述导线分别与无刷电机、摄像头和声呐探测设备电性连接。

优选的，所述角度调节机构包括伺服电机，所述伺服电机固定在车身的内部前端，所述伺服电机的输出轴端部固定有第一连接头，所述第一连接头的上端焊接有第二连接头，所述第二连接头的内部镶嵌有摇摆轴，所述摇摆轴远离第二连接头的一端焊接有万向球，所述万向球的外侧转动连接有安装块，所述安装块镶嵌在车身的前端内部，所述万向球远离摇摆轴的一端与摄像头固定连接。

优选的，所述导线包括数据传输线和供电线，所述数据传输线采用轻质单模光缆，所述供电线的外侧包裹有抗拉扯尼龙丝。

优选的，所述摄像头四周均匀的固定有红外探照灯。

优选的，所述车轮为橡胶轻质轮胎，所述车轮的外侧均匀的开设有楔形凹槽。

优选的，所述车身为轻质碳纤维复合材料壳体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的车身使用了轻质的碳纤维复合材料，具有密封性好，质量轻的特点，可以使机器人漂浮在水上，机器人的车轮采用仿水车结构的橡胶轻质轮胎，在车轮上均匀的开设有楔形凹槽，既增大了车轮在无水行进状态下的摩擦力和抓地能力，也使其满足在水中通过快速前进能力，车轮的驱动由无刷电机提供，无刷电机具有极强的爆发能力，即使在地形崎岖的场合下，也可借助无刷电机爆发输出推动轻质车体前进，车身体积较小，对于大部分电力、燃气、给排水管网，都畅行无阻；

2、本实用新型通过在机器人前方配有摄像头，通过角度调节机构使工人可以在井上360度遥控查看井下状态，用于拍摄水上的管网图形并实现实时图传，如果需要查看水下情况，可以打开声呐探测设备，声呐探测设备可以直接将水下地形和深度等图形数据实时传输到监控设备，以供实时查看，设备尾部具有数据传输线和供电线，数据传输线采用轻质单模光缆，供电线外侧包裹抗拉扯尼龙丝，可以有效防止线材拉伸断开，同时提高了机器人的回收能力。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构图；

图2为本实用新型的底端结构图；

图3为本实用新型的上端结构图；

图4为本实用新型的角度调节机构结构图；

图5为本实用新型的导线结构图。

附图标记：1、车身；2、无刷电机；3、第一锥齿轮；4、第二锥齿轮；5、转轴；6、车轮；7、摄像头；8、角度调节机构；801、伺服电机；802、第一连接头；803、第二连接头；804、摇摆轴；805、万向球；806、安装块；9、声呐探测设备；10、导线；101、数据传输线；102、供电线；11、红外探照灯；12、楔形凹槽。

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。

本实用新型提供一种技术方案：如图1和图2所示，一种管道状态监测机器人，包括车身1，车身1使用了轻质的碳纤维复合材料，厚度为2mm，具有密封性好，质量轻的特点，车身1的内部后端固定有无刷电机2，无刷电机2的输出轴端部键连接有第一锥齿轮3，第一锥齿轮3的一侧啮合传动连接有第二锥齿轮4，第二锥齿轮4的中心处键连接有转轴5，转轴5与车身1转动连接，转轴5的两端端部均固定有车轮6，车轮6位于车身1的两侧外端，车身1远离转轴5的一端两侧也转动连接有车轮6，车轮6采用仿水车结构的橡胶轻质轮胎，在车轮6上均匀的开设有楔形凹槽12，既增大了车轮在无水行进状态下的摩擦力和抓地能力，也使其满足在水中通过快速前进能力；

如图1、图3和图4所示，车身1远离转轴5的一端外侧中间设置有摄像头7，摄像头7四周均匀的固定有红外探照灯11，用于拍摄管道内的环境状况,摄像头7与车身1之间设置有角度调节机构8，角度调节机构8包括伺服电机801，伺服电机801固定在车身1的内部前端，伺服电机801的输出轴端部固定有第一连接头802，第一连接头802的上端焊接有第二连接头803，第二连接头803的内部镶嵌有摇摆轴804，摇摆轴804远离第二连接头803的一端焊接有万向球805，万向球805的外侧转动连接有安装块806，安装块806镶嵌在车身1的前端内部，万向球805远离摇摆轴804的一端与摄像头7固定连接，实现摄像头360度旋转，方便对管道内部全方位拍摄；

如图2和图5所示，车身1靠近摄像头7的一端下侧固定有声呐探测设备9，声呐探测设备9可以直接将水下地形和深度等图形数据实时传输到监控设备，以供实时查看，车身1远离摄像头7的一端中间固定有导线10，导线10分别与无刷电机2、摄像头7和声呐探测设备9电性连接，导线10包括数据传输线101和供电线102，数据传输线101采用轻质单模光缆，供电线102的外侧包裹有抗拉扯尼龙丝。

需要说明的是，无刷电机2、摄像头7、声呐探测设备9、红外探照灯11和伺服电机801具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

无刷电机2、摄像头7、声呐探测设备9、红外探照灯11和伺服电机801的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

工作原理：通过无刷电机2带动第一锥齿轮3旋转，进而第一锥齿轮3驱动与其啮合的第二锥齿轮4旋转，进而第二锥齿轮4带动转轴5旋转，进而转轴5带动车轮6旋转，进而车身1实现运动；

通过伺服电机801带动第一连接头802自转，进而第一连接头802带动第二连接头803绕第一连接头802的轴心线旋转，进而带动摇摆轴804绕第一连接头802旋转，进而带动万向球805在安装块806内旋转，进而带动摄像头7实现360度旋转；

车身1使用了轻质的碳纤维复合材料，具有密封性好，质量轻的特点，可以使机器人漂浮在水上，机器人的车轮6采用仿水车结构的橡胶轻质轮胎，在车轮6上均匀的开设有楔形凹槽，既增大了车轮6在无水行进状态下的摩擦力和抓地能力，也使其满足在水中通过快速前进能力，车轮6的驱动由无刷电机2提供，无刷电机2具有极强的爆发能力，即使在地形崎岖的场合下，也可借助无刷电机2爆发输出推动轻质车体前进，车身体积较小，对于大部分电力、燃气、给排水管网，都畅行无阻；

在机器人前方配有摄像头7，使工人可以在井上遥控查看井下状态，用于拍摄水上的管网图形并实现实时图传，如果需要查看水下情况，可以打开声呐探测设备9，声呐探测设备9可以直接将水下地形和深度等图形数据实时传输到监控设备，以供实时查看，设备尾部具有数据传输线101和供电线102，数据传输线采用轻质单模光缆，供电线外侧包裹抗拉扯尼龙丝，可以有效防止线材拉伸断开，同时提高了机器人的回收能力。

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 (6)

1.一种管道状态监测机器人，包括车身（1），其特征在于：所述车身（1）的内部后端固定有无刷电机（2），所述无刷电机（2）的输出轴端部键连接有第一锥齿轮（3），所述第一锥齿轮（3）的一侧啮合传动连接有第二锥齿轮（4），所述第二锥齿轮（4）的中心处键连接有转轴（5），所述转轴（5）与车身（1）转动连接，所述转轴（5）的两端端部均固定有车轮（6），所述车轮（6）位于车身（1）的两侧外端，所述车身（1）远离转轴（5）的一端两侧也转动连接有车轮（6），所述车身（1）远离转轴（5）的一端外侧中间设置有摄像头（7），所述摄像头（7）与车身（1）之间设置有角度调节机构（8），所述车身（1）靠近摄像头（7）的一端下侧固定有声呐探测设备（9），所述车身（1）远离摄像头（7）的一端中间固定有导线（10），所述导线（10）分别与无刷电机（2）、摄像头（7）和声呐探测设备（9）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种管道状态监测机器人，其特征在于：所述角度调节机构（8）包括伺服电机（801），所述伺服电机（801）固定在车身（1）的内部前端，所述伺服电机（801）的输出轴端部固定有第一连接头（802），所述第一连接头（802）的上端焊接有第二连接头（803），所述第二连接头（803）的内部镶嵌有摇摆轴（804），所述摇摆轴（804）远离第二连接头（803）的一端焊接有万向球（805），所述万向球（805）的外侧转动连接有安装块（806），所述安装块（806）镶嵌在车身（1）的前端内部，所述万向球（805）远离摇摆轴（804）的一端与摄像头（7）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种管道状态监测机器人，其特征在于：所述导线（10）包括数据传输线（101）和供电线（102），所述数据传输线（101）采用轻质单模光缆，所述供电线（102）的外侧包裹有抗拉扯尼龙丝。

4.根据权利要求1所述的一种管道状态监测机器人，其特征在于：所述摄像头（7）四周均匀的固定有红外探照灯（11）。

5.根据权利要求1所述的一种管道状态监测机器人，其特征在于：所述车轮（6）为橡胶轻质轮胎，所述车轮（6）的外侧均匀的开设有楔形凹槽（12）。

6.根据权利要求1所述的一种管道状态监测机器人，其特征在于：所述车身（1）为轻质碳纤维复合材料壳体。

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