CN212840116U

CN212840116U - 一种水陆两用管道检测机器人

Info

Publication number: CN212840116U
Application number: CN202021173682.3U
Authority: CN
Inventors: 许乔清
Original assignee: Wuhan Tianyi Haibo Instrument Co ltd
Current assignee: Wuhan Tianyi Haibo Instrument Co ltd
Priority date: 2020-06-19
Filing date: 2020-06-19
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2030-06-19

Abstract

本实用新型涉及管道检测技术领域，具体涉及一种水陆两用管道检测机器人，其包括：壳体，其下部设有泡沫块，还包括至少四个水陆两用车轮，其分别设于所述壳体的两侧，用于带动所述壳体在水中或者陆地上面前进；还包括转向装置，其设于所述壳体下侧，用于调整所述壳体在水中的前进方向；还包括检测设备，其设于所述壳体的上方，所述检测机器人设备用于检测管道内的破损情况。能够解决现有管道机器人需要无水或者水很少的情况下才能使用，检测之前需要抽干管道里面的水，这样浪费人力物力；无法适用于管道内有水的问题。

Description

一种水陆两用管道检测机器人

技术领域

本实用新型涉及管道检测技术领域，具体涉及一种水陆两用管道检测机器人。

背景技术

城市下水道是复杂的排水管道，雨水与污水形成一个城市排泄水流的结构，这样的排水系统往往形成一定的堵塞，现在海绵城市提出的口号是保证雨天无积水，晴天无污水，就需要经常对下水道进行一

定规模的检测，达到定期维护保养维修，管道检测通常采用的检测仪器是管道检测机器人。

目前市面上的管道机器人需要无水或者水很少的情况下才能使用，检测之前需要抽干管道里面的水，这样浪费人力物力；无法适用于管道内有水的情况。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种水陆两用管道检测机器人，能够解决现有管道机器人需要无水或者水很少的情况下才能使用，检测之前需要抽干管道里面的水，这样浪费人力物力；无法适用于管道内有水的问题。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

本实用新型提供一种水陆两用管道检测机器人，其包括：

壳体，其下部设有泡沫块，

至少四个水陆两用车轮，其分别设于所述壳体的两侧，用于带动所述壳体在水中或者地面上面前进；

转向装置，其设于所述壳体下侧，用于调整所述壳体在水中的前进方向；

检测设备，其设于所述壳体的上方，所述检测设备用于检测管道内的破损情况。

在上述技术方案的基础上，所述壳体还设有检测该检测机器人前进距离的测距工具。

在上述技术方案的基础上，所述测距工具包括：

支架，其设于所述壳体的一端，所述支架内设有容纳空间；

叶轮片，其可转动地设于所述容纳空间内；

编码器，其设在所述壳体上，编码器与所述叶轮片通过皮带或者链条传动连接，用于记录叶轮片的转动圈数。

在上述技术方案的基础上，所述支架上设有声波测量工具，其包括高频声波发射探头、低频声波发射探头和声波接收探头，所述高频声波发射探头和低频声波发射探头用于向水下淤泥沉积物发送高频声波信号和低频声波信号，所述声波接收探头用于接收返回的高频声波信号和低频声波信号。

在上述技术方案的基础上，所述水陆两用车轮包括空心轮胎和设于所述空心轮胎外侧的划水桨。

在上述技术方案的基础上，所述转向装置包括：

驱动设备，其设于所述壳体内，且其驱动轴竖直向下；

方向拨片，其与所述驱动设备的驱动轴传动连接，可在一定角度内转动。

在上述技术方案的基础上，所述壳体的一端还设有推力风扇，用于助力所述壳体在水中前进。

在上述技术方案的基础上，所述检测设备包括旋转支座和摄像检测组件，所述旋转支座设于所述壳体的上方，所述摄像检测组件可旋转地设于所述旋转支座内。

在上述技术方案的基础上，所述摄像检测组件包括：

外壳体；

摄像头，其设在所述外壳体上；

光源，其设在所述外壳体上，并与所述摄像头位于同一侧；

两个激光灯，其间隔设置在所述外壳体上，并与所述摄像头位于同一侧。

在上述技术方案的基础上，所述壳体上还设有LED灯，位于该检测机器人前进方向一端。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在使用该水陆两用管道检测机器人时，设置在壳体两侧的水陆两用车轮可以带动壳体在管道中前进，此时该装置可适用于管道内的没有水或者水很少的状况下使用。在管道内有水时，泡沫块可使整个装置浮在水面上，壳体两侧的水陆两用车轮可以带动壳体在水中前进。在水中和淤泥中前进的同时，检测设备可检测管道内的破损情况。并且在水中前进时，可利用转向装置调整壳体在水中的前进方向，实现在弯道中前进，这样的设计避免了现有设计的管道检测机器人在检测之前需要抽干管道里面的水，浪费人力物力，而且在刚抽完水的时候，很多情况下管道底部和会有很多的淤泥，不便于行走的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中水陆两用管道检测机器人后视结构示意图；

图2为本实用新型实施例中水陆两用管道检测机器人前视结构示意图。

图中：1、壳体；11、泡沫块；12、LED灯；2、水陆两用车轮；21、空心轮胎；22、划水桨；3、测距工具；31、支架；32、叶轮片；33、编码器；4、检测设备；41、旋转支座；42、摄像检测组件；421、外壳体；422、摄像头；423、光源；424、激光灯；5、转向装置；51、方向拨片；6、声波测量工具；7、推力风扇。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种水陆两用管道检测机器人，其包括：壳体1，其下部设有泡沫块11，还包括至少四个水陆两用车轮2，其分别设于壳体1的两侧，用于带动壳体1在水中或者淤泥中前进；还包括转向装置5，其设于壳体1下侧，用于调整壳体1在水中的前进方向；还包括检测设备4，其设于壳体1的上方，检测设备4用于检测管道内的破损情况。

在使用该水陆两用管道检测机器人时，设置在壳体1两侧的水陆两用车轮2可以带动壳体1在管道中前进，此时该装置可适用于管道内的没有水或者水很少的状况下使用。在管道内有水时，泡沫块11可使整个装置浮在水面上，壳体1两侧的水陆两用车轮2可以带动壳体1在水中前进。在水中和淤泥中前进的同时，检测设备4可检测管道内的破损情况。并且在水中前进时，可利用转向装置5调整壳体1在水中的前进方向，实现在弯道中前进，这样的设计避免了现有设计的管道检测机器人在检测之前需要抽干管道里面的水，浪费人力物力，而且在刚抽完水的时候，很多情况下管道底部和会有很多的淤泥，不便于行走的问题。

该水陆两用管道检测机器人采用无线信号传输，地面上的主机控制器通过有线信号线与无线中继器连接，无线中继器通过手握杆放在下水道井口下面，无线中继器与水陆两用管道检测机器人通过无线信号连接传输，控制水陆两用管道检测机器人实现行走姿态控制，同时水陆两用管道检测机器人上的检测设备4采集到的数据参数通过无线传回传到地面上面的主机控制器，进行存储与判读管道里面的实时状况。当然在其他实施例中也可以采用有线传输的形式进行信号传输。

在本实施例中，壳体1采用塑料材质，在力学结构原理框架内，尽可能做的薄一些，达到轻便的目的。泡沫块11与壳体1通过弹力连接带固定，分前后左右固定，由于泡沫比重比水轻，就能增加浮力，泡沫块的宽度大小一般固定不变，而泡沫块厚度根据整个淤泥管道检测机器人的重量而设计，能让检测机器人漂浮在水面上面，能轻松行走为厚度的主要考量因素。

在一些可选的实施例中，壳体1还设有检测该检测机器人前进距离的测距工具3。

在本实施例中，测距工具3可记录检测机器人在管道内前进的距离，配合检测设备4准确的知道破损管道的位置。避免了现有技术中采用GPS定位不准的问题，由于在地下管道内，GPS定位的信号往往不准确，该测距工具可以很好的解决这一问题。

在一些可选地实施例中，测距工具3包括：支架31，其设于壳体1的一端，支架31内设有容纳空间；还包括叶轮片32，其可转动地设于容纳空间内；还包括编码器33，其设在壳体1上，编码器33与叶轮片32通过皮带或者链条传动连接，用于记录叶轮片32的转动圈数。

在本实施例中，支架31与壳体1之间固定连接，壳体1上面固定有脉冲编码器，叶轮片32可转动地固定在支架31上，检测机器人在淤泥或水中前进时，叶轮片32会受到淤泥或者水的阻力从而转动起来，叶轮片32带动脉冲编码器转动，发射脉冲信号。该测距工具3还包括单片机，单片机读取脉冲编码器发送的脉冲信号，通过字符叠加模块写进检测设备4检测到的影像图片里面，就能够在影像里面显示水陆两用管道检测机器人行走的米数距离。

在一些可选地实施例中，支架31上设有声波测量工具6，其包括高频声波发射探头、低频声波发射探头和声波接收探头，高频声波发射探头和低频声波发射探头用于向水下淤泥沉积物发送高频声波信号和低频声波信号，声波接收探头用于接收返回的高频声波信号和低频声波信号。

在本实施例中，通过声波测量工具6发射的双频声波信号，一个低频声波信号、一个高频声波信号，由于低频声波信号在柔软的水下污物淤泥沉积物穿透力比高频声波信号强，所以低频声波信号回传时间会比高频声波信号回传的时间要长，对比时间差就能得到淤泥的厚度。声波检测方法，是两个声波探头放在水下，通过单片机检测到通过声波发射器发射高低不同的两种声波信号，通过声波接收器，两种声波传输的时间差异得出淤泥堆积的厚度。

另外，声波测量工具6可拆卸地设于支架31上，在不需要检测淤泥厚度时，可将声波测量工具6拆掉，使整个检测机器人更加轻便。

在一些可选的实施例中，水陆两用车轮2包括空心轮胎21和设于空心轮胎21外侧的划水桨22。

在本实施例中，空心轮胎21可在淤泥或者陆地上行走是作为驱动轮胎，在水中行走时，提供浮力，划水桨22作为驱动结构，实现水陆两用的功能。

在一些可选的实施例中，转向装置5包括：驱动设备，其设于壳体1内，且其驱动轴竖直向下；方向拨片51，其与驱动设备的驱动轴传动连接，可在一定角度内转动。

在本实施例中，通过驱动设备带动方向拨片51在一定角度内转动，从而调整整个检测机器人在水中的行走路线，以实现快速过弯的操作，可在弯管道内使用。

在一些可选的实施例中，壳体1的一端还设有推力风扇7，用于助力壳体1在水中前进。

在本实施例中，壳体1的后端还设有两个推力风扇7，分别位于壳体1的两侧。两个推力风扇7与壳体固定连接，采用左右对称的布局结构，下水道管道有水的情况，通过向后推力，达到水陆两用管道检测机器人前进速度更快，可通过调整其转速来调整整个检测机器人的前进方向，使转弯更加灵敏。

在一些可选的实施例中，检测设备4包括旋转支座41和摄像检测组件42，旋转支座41设于壳体1的上方，摄像检测组件42可旋转地设于旋转支座41内。在本实施例中，摄像检测组件42可旋转地设于旋转支座41内，旋转支座41可相对于壳体1旋转，可使整个检测组件有更大的检测视角，可以获得更全面的管道内的图像信息。

在一些可选的实施例中，摄像检测组件42包括：外壳体421；还包括摄像头422，其设在外壳体421上；还包括光源423，其设在外壳体421上，并与摄像头422位于同一侧；还包括两个激光灯424，其间隔设置在外壳体421上，并与摄像头422位于同一侧。

在本实施例中，在使用摄像检测组件42时，打开摄像头422、光源423以及激光灯424，可以拍摄到管道内包括激光点的照片。在本实施例中，激光灯424射出的光平行，激光灯424在外壳体421上的间距可以测量，可以通过照片上的两个激光点的距离测算出照片上任一两点的距离。若管道上有缝隙，也可以通过照片上两点的距离分析出来。也可以借助相关计算软件得出更加准确的测量结果。在本实施例中，摄像头的作用是拍摄管道内的图像，光源的作用是为了照亮管道，使得摄像头拍得的照片清楚，两个间隔设置的激光灯是为了拍的照片有参考距离值。

在一些可选的实施例中，壳体1上还设有LED灯12，其位于该检测机器人前进方向一端。

在本实施例中，壳体1上还设有LED灯12，并设在检测机器人前进方向一端，可在前进时为整个检测机器人照明。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种水陆两用管道检测机器人，其特征在于，其包括：

壳体(1)，其下部设有泡沫块(11)，

至少四个水陆两用车轮(2)，其分别设于所述壳体(1)的两侧，用于带动所述壳体(1)在水中或者陆地上面前进；

转向装置(5)，其设于所述壳体(1)下侧，用于调整所述壳体(1)在水中的前进方向；

检测设备(4)，其设于所述壳体(1)的上方，所述检测设备(4)用于检测管道内的破损情况。

2.如权利要求1所述的一种水陆两用管道检测机器人，其特征在于，所述壳体(1)还设有检测该检测机器人前进距离的测距工具(3)。

3.如权利要求2所述的一种水陆两用管道检测机器人，其特征在于，所述测距工具(3)包括：

支架(31)，其设于所述壳体(1)的一端，所述支架(31)内设有容纳空间；

叶轮片(32)，其可转动地设于所述容纳空间内；

编码器(33)，其设在所述壳体(1)上，编码器(33)与所述叶轮片(32)通过皮带或者链条传动连接，用于记录叶轮片(32)的转动圈数。

4.如权利要求3所述的一种水陆两用管道检测机器人，其特征在于，所述支架(31)上设有声波测量工具(6)，其包括高频声波发射探头、低频声波发射探头和声波接收探头，所述高频声波发射探头和低频声波发射探头用于向水下淤泥沉积物发送高频声波信号和低频声波信号，所述声波接收探头用于接收返回的高频声波信号和低频声波信号。

5.如权利要求1所述的一种水陆两用管道检测机器人，其特征在于，所述水陆两用车轮(2)包括空心轮胎(21)和设于所述空心轮胎(21)外侧的划水桨(22)。

6.如权利要求1所述的一种水陆两用管道检测机器人，其特征在于，所述转向装置(5)包括：

驱动设备，其设于所述壳体(1)内，且其驱动轴竖直向下；

方向拨片(51)，其与所述驱动设备的驱动轴传动连接，可在一定角度内转动。

7.如权利要求1所述的一种水陆两用管道检测机器人，其特征在于，所述壳体(1)的一端还设有推力风扇(7)，用于助力所述壳体(1)在水中前进。

8.如权利要求1所述的一种水陆两用管道检测机器人，其特征在于，所述检测设备(4)包括旋转支座(41)和摄像检测组件(42)，所述旋转支座(41)设于所述壳体(1)的上方，所述摄像检测组件(42)可旋转地设于所述旋转支座(41)内。

9.如权利要求8所述的一种水陆两用管道检测机器人，其特征在于，所述摄像检测组件(42)包括：

外壳体(421)；

摄像头(422)，其设在所述外壳体(421)上；

光源(423)，其设在所述外壳体(421)上，并与所述摄像头(422)位于同一侧；

两个激光灯(424)，其间隔设置在所述外壳体(421)上，并与所述摄像头(422)位于同一侧。

10.如权利要求1所述的一种水陆两用管道检测机器人，其特征在于，所述壳体(1)上还设有LED灯(12)，位于该检测机器人前进方向一端。