CN211475225U - 一种水下管道巡查用机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下管道巡查用机器人，包括机器壳体、移动轮、第一影像采集器、旋转机构和线圈，所述机器壳体底端的两侧皆安装有移动轮，且机器壳体的一端固定有固定杆，并且固定杆远离机器壳体的一端安装有第一影像采集器，所述第一影像采集器两侧的固定杆外壁上皆固定有照明灯，且照明灯的两侧皆设置有支撑架，并且支撑架一侧的外壁上固定有第二影像采集器，所述支撑架一侧的固定杆外壁上设置有旋转机构，所述机器壳体内部的一侧固定有电源。本实用新型不仅扩大了机器人巡查时的检测范围，实现了管道内破损的位置的及时确定功能，而且保证了机器人在管道内的正常行驶且减少了机器人受到撞击造成的损坏。

Description

一种水下管道巡查用机器人

技术领域

本实用新型涉及水下机器人技术领域，具体为一种水下管道巡查用机器人。

背景技术

水下管道网作为城市的重要组成，其质量直接影响着居民的生活，水下管道网是一个体系网络，某处存在问题或者损坏就会造成连锁反映影响整个体系，因而，需建立完善的管道检测方法和科学的养护手段对水下管道网进行定期的检查评估疏通和修复，因此需要使用到一种水下管道巡查用机器人。

现今市场上的此类水下机器人种类繁多，基本可以满足人们的使用需求，但是依然存在一定的不足之处，具体问题有以下几点。

(1)现有的此类水下机器人在使用时通常采用固定的摄像头进行拍摄，难以全方位的检测管道内部的情况，因而使得巡查范围受限；

(2)现有的此类水下机器人在使用时通常不便与快速确定管道破损的位置，通常需要进行二次复查，从而降低了巡查效率；

(3)现有的此类水下机器人在使用时通常难以及时的探测到前方的障碍物，因而容易造成机器人受到撞击造成的损坏，影响机器人的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水下管道巡查用机器人，以解决上述背景技术中提出水下机器人在使用时巡查范围受限，难以快速确定管道破损的位置和难以及时的探测到前方的障碍物的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种水下管道巡查用机器人，包括机器壳体、移动轮、第一影像采集器、旋转机构和线圈，所述机器壳体底端的两侧皆安装有移动轮，且机器壳体的一端固定有固定杆，并且固定杆远离机器壳体的一端安装有第一影像采集器，所述第一影像采集器两侧的固定杆外壁上皆固定有照明灯，且照明灯的两侧皆设置有支撑架，并且支撑架一侧的外壁上固定有第二影像采集器，所述支撑架一侧的固定杆外壁上设置有旋转机构，所述机器壳体内部的一侧固定有电源，且电源的一侧固定有定位芯片，并且定位芯片一侧的机器壳体内部固定有单片机，单片机的输出端与定位芯片的输入端电性连接，所述单片机一侧的机器壳体内部固定有无线信号收发器，且无线信号收发器的输出端与单片机的输入端电性连接。

优选的，所述机器壳体两侧的外壁上皆固定有固定壳体，且固定壳体的内部皆安装有线圈，并且线圈的内部固定有铁芯。

优选的，所述固定杆下方的机器壳体外壁上皆固定有弧形防护板，且弧形防护板的一端固定有接触板，并且弧形防护板一侧的外壁上固定有超声波传感器。

优选的，所述固定杆上方的机器壳体外壁上通过安装座固定有电机，且电机的输出端通过联轴器安装有转轴。

优选的，所述旋转机构的内部依次设置有套筒、从动轮、主动轮和皮带，固定杆的外壁上套装有套筒，套筒与支撑架固定连接。

优选的，所述套筒一侧的外壁上固定有从动轮，且从动轮的一侧设置有主动轮，主动轮与转轴固定连接，并且主动轮通过皮带与从动轮相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该水下管道巡查用机器人不仅扩大了机器人巡查时的检测范围，实现了管道内破损的位置的及时确定功能，而且保证了机器人在管道内的正常行驶且减少了机器人受到撞击造成的损坏；

(1)通过设置有支撑架、第二影像采集器、电机、套筒、从动轮、主动轮和皮带，单片机驱动电机使其通过转轴带动主动轮旋转，主动轮通过皮带带动从动轮旋转，使得套筒带动支撑架转动，支撑架外壁上的第二影像采集器进行旋转式无死角的勘察，同时配合照明灯的照明工作，扩大了机器人巡查时的检测范围；

(2)通过设置有固定壳体、线圈和铁芯，单片机控制线圈通电使得铁芯产生磁性并使得机器人暂停在破损位置，并且结合定位芯片的定位功能，实现了管道内破损的位置的及时确定功能；

(3)通过设置有弧形防护板、超声波传感器、接触板和定位芯片，弧形防护板外壁上的超声波传感器对前方的路况进行检测，并将检测结果输送至单片机的内部，同时弧形防护板一端的接触板与障碍物进行接触，保证了机器人在管道内的正常行驶且减少了机器人受到撞击造成的损坏，从而延长了机器人的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型的机器壳体俯视剖面放大结构示意图；

图3为本实用新型的固定壳体剖视放大结构示意图；

图4为本实用新型的旋转机构放大结构示意图；

图5为本实用新型的系统框架结构示意图。

图中：1、机器壳体；2、移动轮；3、弧形防护板；4、支撑架；5、超声波传感器；6、接触板；7、固定杆；8、第一影像采集器；9、照明灯；10、第二影像采集器；11、旋转机构；1101、套筒；1102、从动轮；1103、主动轮；1104、皮带；12、固定壳体；13、电源；14、定位芯片；15、单片机；16、无线信号收发器；17、线圈；18、铁芯；19、转轴；20、电机。

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1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种水下管道巡查用机器人，包括机器壳体1、移动轮2、第一影像采集器8、旋转机构11和线圈17，机器壳体1底端的两侧皆安装有移动轮2，且机器壳体1的一端固定有固定杆7，并且固定杆7远离机器壳体1的一端安装有第一影像采集器8；

机器壳体1两侧的外壁上皆固定有固定壳体12，且固定壳体12的内部皆安装有线圈17，并且线圈17的内部固定有铁芯18，用于快速确定管道破损的位置；

固定杆7下方的机器壳体1外壁上皆固定有弧形防护板3，且弧形防护板3的一端固定有接触板6，并且弧形防护板3一侧的外壁上固定有超声波传感器5，该超声波传感器5的型号可为UT1B，超声波传感器5的输出端与单片机15的输入端电性连接，用于保证机器人在管道内的正常行驶且减少机器人受到撞击造成的损坏，由于弧形防护板3位于第二影像采集器10的两侧、第一影像采集器8的下方，且弧形防护板3为窄条状，不会遮挡拍摄工作，并且第二影像采集器10为旋转拍摄，不妨碍机器人的检测工作；

固定杆7上方的机器壳体1外壁上通过安装座固定有电机20，该电机20的型号可为Y112M-2，电机20的输入端与单片机15的输出端电性连接，且电机20的输出端通过联轴器安装有转轴19，用于驱动主动轮1103使其转动；

第一影像采集器8两侧的固定杆7外壁上皆固定有照明灯9，且照明灯9的两侧皆设置有支撑架4，并且支撑架4一侧的外壁上固定有第二影像采集器10，支撑架4一侧的固定杆7外壁上设置有旋转机构11；

旋转机构11的内部依次设置有套筒1101、从动轮1102、主动轮1103和皮带1104，固定杆7的外壁上套装有套筒1101，套筒1101与支撑架4固定连接，套筒1101一侧的外壁上固定有从动轮1102，且从动轮1102的一侧设置有主动轮1103，主动轮1103与转轴19固定连接，并且主动轮1103通过皮带1104与从动轮1102相连接；

单片机15驱动电机20使其通过转轴19带动主动轮1103旋转，主动轮1103通过皮带1104带动从动轮1102旋转，使得套筒1101带动支撑架4转动，支撑架4外壁上的第二影像采集器10进行旋转式无死角的勘察，同时配合照明灯9的照明工作，扩大了机器人巡查时的检测范围；

机器壳体1内部的一侧固定有电源13，且电源13的一侧固定有定位芯片14，该定位芯片14的型号可为MT3337，并且定位芯片14一侧的机器壳体1内部固定有单片机15，该单片机15的型号可为SH69P25，单片机15的输出端与定位芯片14的输入端电性连接，单片机15一侧的机器壳体1内部固定有无线信号收发器16，该无线信号收发器16的型号可为UWA-BR100，且无线信号收发器16的输出端与单片机15的输入端电性连接。

工作原理：使用时，工作人员通过操作外部控制设备使其通过无线信号收发器16控制单片机15工作，机器壳体1在管道内进行巡查，在巡查的过程中，固定杆7一端的第一影像采集器8进行直线性的录像，同时，单片机15驱动电机20使其通过转轴19带动主动轮1103旋转，主动轮1103通过皮带1104带动从动轮1102旋转，使得套筒1101带动支撑架4转动，支撑架4外壁上的第二影像采集器10进行旋转式无死角的勘察，同时配合照明灯9的照明工作，扩大了机器人巡查时的检测范围，工作人员通过第二影像采集器10将采集到的图像来判断管道是否存在破损，然后，当检查到管道有破损时，工作人员操作外部控制设备使其通过单片机15控制线圈17通电，线圈17通电使得铁芯18产生磁性，铁芯18的磁性作用使得机器人与铁质管道吸合，从而使得机器人暂停在破损位置，并且结合定位芯片14的定位功能，实现了管道内破损的位置的及时确定功能，无需二次复查，最后，在机器人前进的过程中，弧形防护板3外壁上的超声波传感器5对前方的路况进行检测，并将检测结果输送至单片机15的内部，同时弧形防护板3一端的接触板6与障碍物进行接触，保证了机器人在管道内的正常行驶且减少了机器人受到撞击造成的损坏，从而延长了机器人的使用寿命，完成水下管道巡查用机器人的工作。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种水下管道巡查用机器人，包括机器壳体(1)、移动轮(2)、第一影像采集器(8)、旋转机构(11)和线圈(17)，其特征在于：所述机器壳体(1)底端的两侧皆安装有移动轮(2)，且机器壳体(1)的一端固定有固定杆(7)，并且固定杆(7)远离机器壳体(1)的一端安装有第一影像采集器(8)，所述第一影像采集器(8)两侧的固定杆(7)外壁上皆固定有照明灯(9)，且照明灯(9)的两侧皆设置有支撑架(4)，并且支撑架(4)一侧的外壁上固定有第二影像采集器(10)，所述支撑架(4)一侧的固定杆(7)外壁上设置有旋转机构(11)，所述机器壳体(1)内部的一侧固定有电源(13)，且电源(13)的一侧固定有定位芯片(14)，并且定位芯片(14)一侧的机器壳体(1)内部固定有单片机(15)，单片机(15)的输出端与定位芯片(14)的输入端电性连接，所述单片机(15)一侧的机器壳体(1)内部固定有无线信号收发器(16)，且无线信号收发器(16)的输出端与单片机(15)的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种水下管道巡查用机器人，其特征在于：所述机器壳体(1)两侧的外壁上皆固定有固定壳体(12)，且固定壳体(12)的内部皆安装有线圈(17)，并且线圈(17)的内部固定有铁芯(18)。

3.根据权利要求1所述的一种水下管道巡查用机器人，其特征在于：所述固定杆(7)下方的机器壳体(1)外壁上皆固定有弧形防护板(3)，且弧形防护板(3)的一端固定有接触板(6)，并且弧形防护板(3)一侧的外壁上固定有超声波传感器(5)。

4.根据权利要求1所述的一种水下管道巡查用机器人，其特征在于：所述固定杆(7)上方的机器壳体(1)外壁上通过安装座固定有电机(20)，且电机(20)的输出端通过联轴器安装有转轴(19)。

5.根据权利要求1所述的一种水下管道巡查用机器人，其特征在于：所述旋转机构(11)的内部依次设置有套筒(1101)、从动轮(1102)、主动轮(1103)和皮带(1104)，所述固定杆(7)的外壁上套装有套筒(1101)，套筒(1101)与支撑架(4)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种水下管道巡查用机器人，其特征在于：所述套筒(1101)一侧的外壁上固定有从动轮(1102)，且从动轮(1102)的一侧设置有主动轮(1103)，主动轮(1103)与转轴(19)固定连接，并且主动轮(1103)通过皮带(1104)与从动轮(1102)相连接。

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