CN211649493U - Cctv管道检测机器人机体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种CCTV管道检测机器人机体结构，主要包括有车体、驱动轮、驱动轮电机、控制中心板、通电装置、升降臂、前后探照灯、前置摄像头、后置摄像头。其中，所述驱动轮是以左右相对且相向的四轮驱动形式，所述驱动轮所支撑的车体内部安置有驱动所述驱动轮的行星直流减速电机和控制云台的直流升降臂电机，其尾部则设置有航空插头，所述升降臂连接车体与云台，所述云台与支架连接部位由前后探照灯和后置摄像头组成，所述前置摄像头位于云台正前端，所述前置摄像头上铺设有小型探照灯。本实用新型可通过升降臂电机来控制云台的升降，从而使机器人对更小直径的管道进行检测。此外本实用新型还设置有防渗漏装置。

Description

CCTV管道检测机器人机体结构

技术领域

本实用新型涉及管道机器人领域，特别涉及一种CCTV管道检测机器人机体结构。

背景技术

在社会经济快速发展以及城市化进程不断推进的大背景下，地下排水管道是城市化基础建设的重要内容，具有管埋深、水流时间长、涉及面积广等特点。并且，在城市排水管道使用年限的不断增长下，管道内部普遍出现了破裂、变形等问题，这在一定程度上为人民群众的生命财产安全带来了影响，这就需要对管道进行检测维护修理。

而现在常用的检测是通过电位、电流、超声波、漏磁、潜望镜及人为探测检查。但随着现代检测技术的发展，逐渐有了可以在管道内自由运动的检测机器人。再加上防水处理，便足以实现任何管道的内部检测

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)、当管道检测机器人对管道进行检测时难免会出现打滑的现象，从而导致机器人无法正常在管道内行驶。所以我们对聚氨酯轮，进行加工，将其外观设计为伞尺状，使其对管道内壁有更强的抓力，所述聚氨酯轮轮毂由铝合金制成，增强了聚氨酯轮的支撑性以及与机体连接的稳定性。

(2)、一般对管道检测机器人的拿取和摆放是需要通过人为双手搬运的，这样的搬运方法对人和机器来说都非常不方便。所述提手往后放置时不会影响 6061铝合金车体后轮的运动以及后视摄像头的观察，更加方便了操作人员的拿取。所述提手增加的重量也增加了机体的稳定性。

解决上述技术问题带来的意义为： 6061铝合金车体的稳定性决定了管道检测机器人画面检测的质量以及准确性，增加的提手方便了操作人员对管道检测时的摆放。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种CCTV管道检测机器人，旨在合理集中安置机体零部件，以简化CCTV管道检测机器人的整体结构的布置。

本实用新型，是这样实现的，一种CCTV管道检测机器人，所述CCTV 管道检测机器人机体结构包括：

机体运用的是可拆卸左右相对且相向的四轮驱动的形式；

聚氨酯轮通过轮毂、同步伞齿轮中心轴线、伞齿轮、常规齿轮与行星直流减速电机连接；

为配合6061铝合金车体长宽度及控制顺序的要求，控制聚氨酯轮的行星直流减速电机需要呈前后向纵卧于机体底部；

优选的，行星直流减速电机的首尾都有一个同时运转的旋转轴，可以同时运转两个聚氨酯轮；

所述行星直流减速电机两端的旋转轴上都安装有齿轮再通过伞齿轮，及连接杆的配合，实行机体同侧聚氨酯轮的运转；

优选的，行星直流减速电机首端的旋转轴上固定相应常规齿轮，同步齿轮作用于旋转轴齿轮，同步齿轮一端固定有连接杆，连接杆另一端固定有伞锥齿轮，同理同步伞齿轮作用于伞齿轮，同步伞齿轮中心轴连接杆与所述同步齿轮连接杆呈 90度，同步伞齿轮中心轴连接杆一端固定于6061铝合金车体内，居中固定部位，另一端为D型柱，穿过机体侧壁孔，穿过侧壁孔的连接杆部位的直径与侧壁孔径吻合，并宽于侧壁孔厚度，向机体外部延伸，延伸部位固定有孔径吻合的油封，并紧贴敷于侧壁处，随后再安装固定轴承及轴承盖，实现内外隔离的效果。

优选的，所述同步伞齿轮连接杆所穿过的侧壁孔，由内侧壁向外延伸的 2-3mm处对孔径进行拓宽，足以安装油封使其贴敷于拓宽处的孔的侧壁。随后安装的固定轴承及轴承盖均大于被拓宽的孔的孔径，并固定于6061铝合金车体外侧壁。

]优选的，行星直流减速电机尾端的旋转轴上固定相应伞齿轮，同首端同步伞齿轮中心轴的固定与D型柱的形式，与聚氨酯轮，进行固定，以及运用油封与固定轴承、轴承盖的形式，实现隔离的效果。

所述聚氨酯轮轮毂中心轴上的D型孔，与所述同步伞锥齿轮连接杆另一端的D型柱，进行安装于拼接。

所述直流升降臂电机呈前后向纵卧于所述行星直流减速电机上端的6061 铝合金车体右侧内壁。所述电机旋转轴的朝向垂直于所述6061铝合金车体右侧内壁面，所述电机旋转轴上固定有相应尺寸的常规齿轮，所述同步齿轮中心轴线上固定有横穿6061铝合金车体侧壁两边的活动杆，并通过6061铝合金车体侧壁孔向外延伸与升降臂长臂连接，所述向外延伸的两端为D型柱，与所述升降臂长臂拼接的D型口相吻合，并加以固定，同理在活动杆与测壁孔连接处加以油封。

所述控制中心板安装于机体内部留白处，且不影响6061铝合金车体内部所述电机的运转。

优选的，6061铝合金车体似于一种方形密封盒的形式，其密封处设计有一环型凹槽并安置有环氧树脂密封胶圈，所述环氧树脂密封胶圈外围布置有均匀的安装孔。

所述6061铝合金车体尾部设置有让机体通电的航空插头接口，其通电线路是通过拼接件内部穿孔接入6061铝合金车体内部。

优选的，通电线路接入6061铝合金车体，通过密封盖上的密封导线孔接入，云台内部。

优选的，所述连接于机体与云台的L型升降臂有四个，分别安装于左右两边，以可活动的平行四边型的形式，将短臂一端固定于云台，长臂一端固定于 6061铝合金车体。所述直流升降臂电机旋转轴与相对位置较上的长臂一端进行拼接以及控制，其他三支长臂都是被动状态跟随所述长臂进行移动。

优选的，所述U型提手是与左右均为所述被动升降臂长臂连接的活动中心轴位置上进行安装的，所述U型提手静置时，趟卧于密封盖后侧，且不妨碍所述6061铝合金车体后侧伞尺状聚氨酯轮的运作。

所述云台与升降臂连接的T型部位主要由顶部的前后探照灯和后置摄像头组成，所述前置摄像头的正平面旋转机构通过自制360旋转管连接于T型部位正前方，并通过T部内置的舵机实现正平面内的360度旋转，所述正平面旋转机构内部安置有舵机，通过齿轮及传送带控制前置摄像头实现基于旋转机构平面内的上下摆动。

进一步，同理，云台以6061铝合金车体密封的形式，对T型部、正平面旋转机构以及前置摄像头都加以环氧树脂密封胶和密封安装孔。

通电及控制线路通过密封导线孔，控接入T型部位，通过自制360旋转管的中心轴线穿孔处将通电及控制线路接入，正平面旋转机构，再通过所述正平面旋转机构与前置摄像头连接处的穿孔处与前置摄像头以及所述前置摄像镜头外围均匀铺设的一圈小型探照灯进行通电及控制连接。

本实用新型的优点及积极效果为：

在社会经济快速发展以及城市化进程不断推进的大背景下，地下排水管道是城市化基础建设的重要内容，具有管埋深、水流时间长、涉及面积广等特点。并且，在城市排水管道使用年限的不断增长下，管道内部普遍出现了破裂、变形等问题，这在一定程度上为人民群众的生命财产安全带来了影响，这就需要对管道进行检测维护修理。

而现在常用的管道检测主要分为硬件和软件两种方法和技术。基于硬件的方法和技术主要有电位、电流、声发射、电缆传感器、光纤维、土壤检测、超声波、漏磁、声蒸汽测定、遥感技术等方法和技术；基于软件的方法和技术有质量(或体积)平衡、实时瞬变模型、压力点分析、神经网络、统计分析。以及通过物理检测、潜望镜及人为探测检查等等。

但所述硬件和软件的管道检测都仅限于在通过管道内外部介质的变化而进行检测判断，以及所述物理检测则只能对符合一定条件的管道进行检测。

本实用新型CCTV检测机器人的基础设备主要有6061铝合金、伞尺状聚氨酯轮、驱动轮电机、控制中心板、通电装置、支架、前后探照灯、前后置摄像头以及良好的密封系统。通常情祝下，技术人员会使用CCTV检测机器人对管道进行检测，其主要原理是通过摄像机对管道内部进行全程检测，并根据检测数据，使用控制中心版和人工，对管道内的锈层、结垢、腐蚀以及破裂情况进行检测，来充分地了解到管道内部的腐蚀情况以及涌水点的具体位置等，进而确定管道的缺陷类型，并据此编制管道报告，进而为管道后期的维护、验收等工作提供依据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的CCTV管道检测机器人机体结构的实施例的立体示意图；

图2为聚氨酯轮示意图；

图3为6061铝合金车体结构示意图；

图4为6061铝合金车体内部结构摆放示意图；

图5为机体内部控制中心板摆放示意图；

图6为聚氨酯轮连接部位示意图；

图7为机体连接结构示意图；

图8为机体右视图；

图9为云台前侧斜视图；

图10为云台后侧斜视图；

图11为正平面旋转机构；

图12为云台立体图。

图中：1-1、聚氨酯轮；1-2、聚氨酯轮轮毂；1-3、行星直流减速电机；1-4、常规齿轮；1-5同步常规齿轮；1-6、伞尺轮；1-7、同步伞齿轮；1-8、同步伞锥齿轮中心轴连接杆；1-9、同步齿轮连接杆；1-10、油封；1-11、固定轴承及轴承盖； 1-12、聚氨酯轮轮毂中心轴上的D型孔；1-13、直流升降臂电机；1-14、升降臂电机同步齿轮中心轴线；1-15、U型提手；1-16、L型升降臂；1-17、控制中心板；1-18、环形凹槽；1-19、安装孔；1-20航空插头接口；1-21、密封盖；1-22、密封导线孔；1-23、后置摄像头；1-24、前后探照灯；1-25、正平面旋转机构舵机；1-26、自制360旋转管；1-27、前置摄像头旋转舵机；1-28、前置摄像头； 1-29、前置摄像头小型探照灯。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提出一种管道检测机器人机体结构，图1至图7为本实用新型提供的CCTV管道检测机器人结构的实施例的示意图。

如图1，本实用新型实施例提供，的CCTV管道检测机器人机体结构，包括：

左右相对且相向的四轮驱动聚氨酯轮；

所述6061铝合金车体由所述聚氨酯轮支撑其6061铝合金车体内部安置有驱动聚氨酯轮的行星直流减速电机和控制云台的直流升降臂电机，控制中心板也安装与机体留白处，其尾部则设置有让机体通电的航空插头接口；

所述升降臂，用于连接机体与云台；

所述云台与升降臂连接部位主要由探照灯和后置摄像头组成，所述前置摄像头则位于云台正前端。

如图2-图3，本实用新型实施例提供，的CCTV管道检测机器人机体结构，包括：

所述聚氨酯轮其外形似伞尺状，使其对管道内壁有更强的抓力，所述1-2轮毂由铝合金制成，增强了聚氨酯轮的支撑性以及与机体连接的稳定性。所述1-12聚氨酯轮轮毂中心轴上加工有一个D型口，再与所述1-8同步伞齿轮中心轴连接杆，另一端向机体外延伸的部位固定有孔径吻合的1-10油封、并在油封后面1-11安装固定轴承、轴承盖，最后通过D型柱，进行对口拼接与固定。其他聚氨酯轮的安装同理。

在所述1-3行星直流减速电机首端的旋转轴上固定相应1-4常规齿轮，1-5 同步齿轮作用于旋转轴齿轮，1-5同步齿轮一端固定有连接杆，连接杆另一端固定有1-6伞齿轮，同理1-7同步伞齿轮中心轴与连接杆呈90度，1-8同步伞齿轮中心连接杆一端固定于6061铝合金车体内居中固定部位，另一端为D型柱，穿过机体侧壁孔，穿过侧壁孔的连接杆部位孔径与侧壁孔径吻合，并宽于侧壁孔厚度。

所述1-3行星直流减速电机尾端的旋转轴上固定相应1-6伞齿轮，同首端 1-7同步伞齿轮中心轴连接杆的固定与D型柱的形式，与1-1聚氨酯轮，进行固定，以及运用同理1-10油封与1-11固定轴承、轴承盖的形式，实现隔离的效果，也使得所述1-7同步伞锥齿轮中心轴连接杆具有驱动力的同时也具有较好的支撑强度。

所述同步伞锥齿轮连接杆所穿过的侧壁孔，由内侧壁向外延伸的2-3mm处对孔径进行拓宽，足以安装1-10油封使其贴敷于拓宽处，孔的侧壁。随后安装的1-11 固定轴承及轴承盖均大于被拓宽的孔的孔径，并固定于6061铝合金车体外侧壁。

所述行星直流减速电机尾端的旋转轴上固定相应1-6伞齿轮，同首端1-8 同步伞锥齿轮中心轴连接杆的固定与D型柱的形式，与1-2聚氨酯轮轮毂进行固定，以及运用1-10油封与1-11固定轴承、轴承盖的形式，实现隔离的效果。

所述1-12聚氨酯轮轮毂中心轴上的D型孔，与所述1-8同步伞锥齿轮中心轴连接杆另一端的D型柱，进行安装于拼接。

所述1-13直流升降臂电机呈前后向纵卧于所诉1-3行星直流减速电机上端的6061铝合金车体右侧内壁。所述电机旋转轴的朝向垂直于所述6061铝合金车体右侧内壁面，所述电机旋转轴上固定有相应尺寸的常规齿轮，所述1-14同步齿轮中心轴线上固定有横穿6061铝合金车体侧壁两边的活动杆，并通过6061 铝合金车体侧壁孔向外延伸与升降臂长臂连接，所述向外延伸的两端为D型柱，与所述升降臂长臂拼接的D型口相吻合，并加以固定，同理在活动杆与测壁孔连接处加以油封。

所述1-17控制中心板安装于机体内部留白处，且不影响6061铝合金车体内部所述电机的运转。

所述图16061铝合金车体为达到机体内外气液隔离的效果，采用了似于一种方形密封盒的形式，其密封处设计有1-18环型凹槽，环形凹槽外围布置有均匀的1-19安装孔，密封时会先在凹槽内安置有相应的环氧树脂密封胶圈，在安装时所述环氧树脂密封胶圈上端平面与所述密封盖，相应位置平面接触，之后在密封时会通过1-21密封盖与1-19安装孔固定，对所述环氧树脂密封胶圈进行挤压，从而达到良好的接触与隔离作用。

所述6061铝合金车体尾部设置有让机体通电的1-20航空插头接口，其通电线路是通过拼接件内部穿孔接入6061铝合金车体内部。

通电线路接入6061铝合金车体，通过1-21密封盖上的1-22密封导线孔接入，云台内部。

如图4所述连接于机体与云台的1-16L型升降臂有四个，分别安装于机体左右两边，所述1-16L型升降臂短臂可实现以自身中心轴为轴线的自动旋转。所以机体以可活动的平行四边型的形式，将短臂一端固定于云台，长臂一端固定于6061铝合金车体。

在与所述左右均为被动升降臂长臂连接的活动中心轴位置上，安装有一个不锈钢的1-15U型提手，所述1-15U型提手静置时，趟卧于密封盖后侧，且不妨碍所述6061铝合金车体后侧伞尺状聚氨酯轮的运作。所述1-15U型提手与所述1-16L型升降臂长臂链接处设定有限位机构，限制了所述1-U型提手旋转的角度。

如图5至图6所述云台与1-16L升降臂连接的T型部位主要由顶部的1-24 前后探照灯和中部的1-23后置摄像头组成，所述1-23后置摄像头可根据云台的上下移动，实现对后方的勘察。所述1-28前置摄像头的如图6正平面旋转机构通过1-26自制360旋转管连接于T型部位正前方，并通过T部内置的1-25舵机实现正平面内的360度旋转，所述如图6正平面旋转机构内部安置有1-27前置摄像头旋转舵机，通过齿轮及传送带控制1-28前置摄像头实现基于旋转机构平面内的上下摆动。

同理，云台以6061铝合金车体密封盒的形式，对如图5T型部、图6正平面旋转机构以及1-28前置摄像头都加以密封圈和密封安装孔。

通电及控制线路通过密封导线孔接入T型部位，通过自制360度旋转轴的中心轴线穿孔处将通电及控制线路接入如图6正平面旋转机构，再通过所述正平面旋转机构与1-28前置摄像头连接处的穿孔处与前置摄像头以及所述1-28前置摄像头镜头外围均匀铺设有一圈1-29小型探照灯进行通电及控制连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种CCTV管道检测机器人机体结构，其特征在于，包括：

所述车体为6061铝合金车体；

所述驱动轮以四个左右相对且相向的方式排布；

所述6061铝合金车体由所述驱动轮支撑，其6061铝合金车体内部安置有驱动所述驱动轮的行星直流减速电机和控制云台的直流升降臂电机，控制中心板安装于机体留白处，其尾部则设置有让机体通电的航空插头接口；

所述直流升降臂电机贴附于6061铝合金车体右侧内壁；

所述直流升降臂电机包括有电机旋转轴；

所述升降臂用于连接机体与云台；

所述云台与升降臂连接装置主要由探照灯和后置摄像头组成，所述前置摄像头则位于云台正前端。

2.如权利要求1所述的CCTV管道检测机器人机体结构，其特征在于，所述驱动轮为伞尺状，运用的是聚氨酯轮。

3.如权利要求1所述的CCTV管道检测机器人机体结构，其特征在于，所述6061铝合金车体内部安装有两个驱动聚氨酯轮的行星直流减速电机，所述行星直流减速电机的首尾都有一个同时运转的旋转轴，可以同时运转两个聚氨酯轮，为配合6061铝合金车体长宽度及控制顺序的要求，所述电机需要呈前后向纵卧于机体底部，在所述电机两端的旋转轴上都安装有齿轮再通过伞锥齿轮及连接杆的配合，实行机体同侧聚氨酯轮的运转。

4.如权利要求1所述的CCTV管道检测机器人机体结构，其特征在于，所述直流升降臂电机呈前后向纵卧于所述行星直流减速电机的上端的6061铝合金车体右侧内壁，所述电机旋转轴的朝向垂直于所述6061铝合金车体右侧内壁面，所述电机旋转轴上固定有相应尺寸的常规齿轮，再通过同步齿轮及活动杆的配合，连接升降臂实现云台的上下运动。

5.如权利要求1所述的CCTV管道检测机器人机体结构，其特征在于，控制中心板安装于机体留白处，且不影响6061铝合金车体内部所述电机的运转。

6.如权利要求3所述的CCTV管道检测机器人机体结构，其特征在于，所述机体尾部设置有让机体通电的航空插头接口，其通电线路是通过拼接件内部穿孔接入6061铝合金车体内部。

7.如权利要求1所述的CCTV管道检测机器人机体结构，其特征在于，所述连接于机体与云台的L型升降臂有四个，分别安装于左右两边，以可活动的平行四边型的形式，将短臂固定于云台，长臂固定于6061铝合金车体。

8.如权利要求1所述的CCTV管道检测机器人机体结构，其特征在于，所述云台与升降臂连接的T型部位主要由顶部的前后探照灯和后置摄像头组成，所述前置摄像头的正平面旋转机构通过自制360旋转管连接于T型部位正前方，并通过T部内置的舵机实现正平面内的360度旋转，所述平面旋转机构内部安置有舵机，通过齿轮及传送带控制前置摄像头实现基于旋转机构平面内的上下摆动。

9.如权利要求8所述的CCTV管道检测机器人机体结构，其特征在于，所述前置摄像头镜头外围均匀铺设有一圈小型探照灯。

Images