CN213749651U - 一种管道外壁巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种管道外壁巡检机器人，包括左半圆筒和右半圆筒，所述的左半圆筒和右半圆筒用于能够拼接形成外覆圆筒，所述的外覆圆筒一侧端面设置有不少于三组主动轮，另一侧端面设置有不少于三组从动轮，每组主动轮和每组从动轮均与弹簧伸缩机构传动连接，所述的弹簧伸缩机构用于驱动主动轮和从动轮与巡检管道外壁紧密接触；所述的外覆圆筒端面边缘安装有摄像头，所述的摄像头用于采集巡检管道外壁图像数据；所述的主动轮与轮毂电机传动连接。该种管道外壁巡检机器人能够针对不同直径尺寸的管道进行自动巡检，并采集得到已巡检管道表面的图像数据。

Description

一种管道外壁巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人设计技术领域，具体的说是一种管道外壁巡检机器人。

背景技术

技术管道被安放于各种环境中，如空中、地下和水中等。当管道处于这些环境中时，管道表面会受到风、水流等的侵蚀，时间一长，会对管道表面造成一定的破坏，因此需要定期对管道进行检查。管道的种类众多，有钢管、塑料管等，这些管道外壁可能存在裂纹和锈蚀等现象，因此需要对管道外壁进行定期检查。因为有些管道被安装在空中，人工作业存在安全风险且工作效率较低，因此需要一种管道外壁巡检机器人，能够用于巡检不同尺寸规格的管道。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种管道外壁巡检机器人，能够针对不同直径尺寸的管道进行自动巡检，并采集得到已巡检管道表面的图像数据。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种管道外壁巡检机器人，其特征在于：包括左半圆筒和右半圆筒，所述的左半圆筒和右半圆筒用于能够拼接形成外覆圆筒，所述的外覆圆筒一侧端面设置有不少于三组主动轮，另一侧端面设置有不少于三组从动轮，每组主动轮和每组从动轮均与弹簧伸缩机构传动连接，所述的弹簧伸缩机构用于驱动主动轮和从动轮与巡检管道外壁紧密接触；

所述的外覆圆筒端面边缘安装有摄像头，所述的摄像头用于采集巡检管道外壁图像数据；所述的主动轮与轮毂电机传动连接。

所述的左半圆筒和右半圆筒拼接处包括两条拼接缝，一侧拼接缝设置有若干铰链，所述的左半圆筒用于以铰链为旋转中心相对右半圆筒转动；另一侧拼接缝两侧均设置有连接板，固定螺栓顺次穿过两侧连接板，固定螺母与固定螺栓螺纹连接用于固定相对设置的两片连接板。

所述的摄像头与摄像支架固定连接，所述的摄像支架固定安装在外覆圆筒外壁端部边缘。

所述的弹簧伸缩机构包括固定轴，所述的固定轴中心轴与外覆圆筒中心轴平行，所述的固定轴一端与前端支架固定连接，固定轴另一端与尾端支架固定连接，所述的前端支架和尾端支架均固定安装在外覆圆筒的侧壁上；

所述的固定轴外侧嵌套有弹簧，所述的弹簧靠近前端支架一端与支撑板一侧固定连接，所述的支撑板嵌套在固定轴外侧，所述的支撑板与固定轴滑动连接，所述的支撑板远离弹簧一侧与滚轮紧密接触，所述的滚轮通过滚轮中心轴与车架一端可转动连接；所述的车架为杆状结构，所述的车架另一端通过转轴与主动轮或从动轮可转动连接；所述的车架中部通过翻转销与铰链支架可转动连接，所述的铰链支架固定安装在外覆圆筒端面；所述的弹簧处于压缩状态。

相邻主动轮之间的距离相等，所述的主动轮和从动轮数量相等。

所述的固定轴端部通过螺钉与前端支架或尾端支架固定连接。

所述的支撑板内边缘和外边缘设置有向外延伸的挡板，所述的挡板的延伸方向朝向支撑板与滚轮接触面一侧。

该种管道外壁巡检机器人能够产生的有益效果为：第一，以待巡检管道为导轨，在巡检机器人巡检的过程中，外覆圆筒以待巡检管道作为导向装置，待巡检管道能够导引巡检机器人完成巡检过程。第二，由于弹簧伸缩机构的存在，主动轮和从动轮均可在径面内摆动，因此多组主动轮或从动轮可以抓紧不同直径尺寸的待巡检管道，同时由于采取轮式前进结构，该机器人能够用于巡检各种材质的管道。第三，主动轮和从动轮均能够独立摆动，能够适应管道尺寸局部变化或不规则截面的管道，具有对巡检环境适应性强的优势。

附图说明

图1为本实用新型一种管道外壁巡检机器人的结构示意图。

图2为本实用新型一种管道外壁巡检机器人中弹簧伸缩机构的局部放大图。

图3为本实用新型一种管道外壁巡检机器人中连接板的局部放大图。

图4为本实用新型一种管道外壁巡检机器人翻转正面示意图。

图5为本实用新型一种管道外壁巡检机器人翻转背面示意图。

图6为本实用新型一种管道外壁巡检机器人工作状态示意图。

说明书附图标记：1、主动轮，2、转轴，3、车架，4、前端支架，5、支撑板，6、滚轮，7、固定轴，8、弹簧，9、尾端支架，10、铰链，11、左半圆筒，12、从动轮，13、右半圆筒，14、摄像支架，15、铰链支架，16、摄像头、17、翻转销，18、螺钉，19、滚轮中心轴，20、连接板，21、固定螺母，22、固定螺栓。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，一种管道外壁巡检机器人，其特征在于：包括左半圆筒11和右半圆筒13，所述的左半圆筒11和右半圆筒13用于能够拼接形成外覆圆筒，所述的外覆圆筒一侧端面设置有不少于三组主动轮1，另一侧端面设置有不少于三组从动轮12，每组主动轮1和每组从动轮12均与弹簧伸缩机构传动连接，所述的弹簧伸缩机构用于驱动主动轮1和从动轮12与巡检管道外壁紧密接触；

所述的外覆圆筒端面边缘安装有摄像头16，所述的摄像头16用于采集巡检管道外壁图像数据；所述的主动轮1与轮毂电机传动连接。

如图6所示，工作过程中，主动轮1内部的轮毂电机驱动主动轮1转动，进而带动外覆圆筒沿巡检管道延伸方向移动，而多组主动轮1和从动轮12在弹簧伸缩机构的驱动下在多点环抱巡检管道，完成对外覆圆筒的支撑。

本实施例中，如图4和图5所示，左半圆筒11和右半圆筒13拼接处包括两条拼接缝，一侧拼接缝设置有若干铰链10，所述的左半圆筒11用于以铰链10为旋转中心相对右半圆筒13转动；另一侧拼接缝两侧均设置有连接板20，固定螺栓22顺次穿过两侧连接板20，固定螺母21与固定螺栓22螺纹连接用于固定相对设置的两片连接板20。

在使用过程中，首先松开固定螺母21与固定螺栓22，使左半圆筒11以铰链10为旋转中心相对右半圆筒13转动，此时，外覆圆筒打开，可将左半圆筒11和右半圆筒13嵌套在巡检管道外侧。

本实施例中，摄像头16与摄像支架14固定连接，所述的摄像支架14固定安装在外覆圆筒外壁端部边缘。摄像头16实时拍摄管道外壁的表面情况，通过采集图像数据检查管道外壁有无裂纹和生锈现象，从而完成管道外壁的巡检作业。进一步的，可设置多组摄像头环形均匀分布在外覆圆筒端面，完成对管道外壁图像采集的全覆盖。

本实施例中，弹簧伸缩机构包括固定轴7，所述的固定轴7中心轴与外覆圆筒中心轴平行，所述的固定轴7一端与前端支架4固定连接，固定轴7另一端与尾端支架9固定连接，所述的前端支架4和尾端支架9均固定安装在外覆圆筒的侧壁上；固定轴7外侧嵌套有弹簧8，所述的弹簧8靠近前端支架4一端与支撑板5一侧固定连接，所述的支撑板5嵌套在固定轴7外侧，所述的支撑板5与固定轴7滑动连接，所述的支撑板5远离弹簧一侧与滚轮6紧密接触，所述的滚轮6通过滚轮中心轴19与车架3一端可转动连接；所述的车架3为杆状结构，所述的车架3另一端通过转轴2与主动轮1或从动轮12可转动连接；所述的车架3中部通过翻转销17与铰链支架15可转动连接，所述的铰链支架15固定安装在外覆圆筒端面；所述的弹簧8处于压缩状态。

本实施例中，相邻主动轮1之间的距离相等，所述的主动轮1和从动轮12数量均为3组，三组主动轮1均匀分部在外覆圆筒一端，三组从动轮12均匀分部在外覆圆筒另一端。

本实施例中，固定轴7端部通过螺钉18与前端支架4或尾端支架9固定连接。

本实施例中，支撑板5内边缘和外边缘设置有向外延伸的挡板，所述的挡板的延伸方向朝向支撑板5与滚轮6接触面一侧。支撑板5内边缘和外边缘设置的挡板能够对滚轮6的行程进行限制，防止滚轮6脱落。

在将左半圆筒11和右半圆筒13嵌套在巡检管道外侧并完成左半圆筒11和右半圆筒13合并固定后，弹簧8推动支撑板5沿固定轴7轴向朝向前端支架4一侧移动，同时推动车架3设置有滚轮6一端沿翻转销17转动，在转动过程中滚轮6会相对支撑板5端面发生位移，由于滚轮6的存在，位移过程会以滚动的形式实现。由于车架3设置有主动轮1或从动轮12的一端朝向外覆圆筒中心倾斜设置，因此，在弹簧8始终处于压缩状态下，使得主动轮1和从动轮12均能够紧压在管道外壁上。弹簧8始终处于压缩状态，也能够保证弹簧8、支撑板5和滚轮6三者之间不会出现脱离的现象。

该种管道外壁巡检机器人能够通过摄像头16实时拍摄管道外壁的表面情况，同时，主动轮1和从动轮12在弹簧伸缩机构的带动下能够实时适应不同直径的巡检管道。进一步的，每组主动轮1和从动轮12均能够独立摆动，能够适应管道尺寸局部变化或不规则截面的管道，具有对巡检环境适应性强的优势。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种管道外壁巡检机器人，其特征在于：包括左半圆筒（11）和右半圆筒（13），所述的左半圆筒（11）和右半圆筒（13）用于能够拼接形成外覆圆筒，所述的外覆圆筒一侧端面设置有不少于三组主动轮（1），另一侧端面设置有不少于三组从动轮（12），每组主动轮（1）和每组从动轮（12）均与弹簧伸缩机构传动连接，所述的弹簧伸缩机构用于驱动主动轮（1）和从动轮（12）与巡检管道外壁紧密接触；

所述的外覆圆筒端面边缘安装有摄像头（16），所述的摄像头（16）用于采集巡检管道外壁图像数据；所述的主动轮（1）与轮毂电机传动连接。

2.如权利要求1所述的一种管道外壁巡检机器人，其特征在于：所述的左半圆筒（11）和右半圆筒（13）拼接处包括两条拼接缝，一侧拼接缝设置有若干铰链（10），所述的左半圆筒（11）用于以铰链（10）为旋转中心相对右半圆筒（13）转动；另一侧拼接缝两侧均设置有连接板（20），固定螺栓（22）顺次穿过两侧连接板（20），固定螺母（21）与固定螺栓（22）螺纹连接用于固定相对设置的两片连接板（20）。

3.如权利要求1所述的一种管道外壁巡检机器人，其特征在于：所述的摄像头（16）与摄像支架（14）固定连接，所述的摄像支架（14）固定安装在外覆圆筒外壁端部边缘。

4.如权利要求1所述的一种管道外壁巡检机器人，其特征在于：所述的弹簧伸缩机构包括固定轴（7），所述的固定轴（7）中心轴与外覆圆筒中心轴平行，所述的固定轴（7）一端与前端支架（4）固定连接，固定轴（7）另一端与尾端支架（9）固定连接，所述的前端支架（4）和尾端支架（9）均固定安装在外覆圆筒的侧壁上；

所述的固定轴（7）外侧嵌套有弹簧（8），所述的弹簧（8）靠近前端支架（4）一端与支撑板（5）一侧固定连接，所述的支撑板（5）嵌套在固定轴（7）外侧，所述的支撑板（5）与固定轴（7）滑动连接，所述的支撑板（5）远离弹簧一侧与滚轮（6）紧密接触，所述的滚轮（6）通过滚轮中心轴（19）与车架（3）一端可转动连接；所述的车架（3）为杆状结构，所述的车架（3）另一端通过转轴（2）与主动轮（1）或从动轮（12）可转动连接；所述的车架（3）中部通过翻转销（17）与铰链支架（15）可转动连接，所述的铰链支架（15）固定安装在外覆圆筒端面；所述的弹簧（8）处于压缩状态。

5.如权利要求4所述的一种管道外壁巡检机器人，其特征在于：相邻主动轮（1）之间的距离相等，所述的主动轮（1）和从动轮（12）数量相等。

6.如权利要求4所述的一种管道外壁巡检机器人，其特征在于：所述的固定轴（7）端部通过螺钉（18）与前端支架（4）或尾端支架（9）固定连接。

7.如权利要求4所述的一种管道外壁巡检机器人，其特征在于：所述的支撑板（5）内边缘和外边缘设置有向外延伸的挡板，所述的挡板的延伸方向朝向支撑板（5）与滚轮（6）接触面一侧。

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