CN213954696U - 一种管道内壁巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种管道内壁巡检机器人,圆筒的两端端面均向外延伸形成平台，所述的圆筒的一侧平台设置有不少于三组主动轮，另一侧平台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内壁紧密接触；平台上固定安装有摄像头和照明灯，所述的摄像头用于采集巡检管道内壁图像数据；所述的照明灯用于为摄像头采集图像数据时提供光源；所述的主动轮与轮毂电机传动连接。该种管道内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内壁的图像数据。

Description

一种管道内壁巡检机器人

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内壁巡检机器人。

背景技术

管道常用于运输各种流体，这些流体中夹杂着一些杂质，如沙石和各种碎屑等，这些流体和杂质冲刷着管道内壁，对管道内壁会造成一定的破坏，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，这些管道内部可能存在开裂以及生锈等隐患，因此需要对管道内壁进行检查。管道内径一般较小，操作人员无法进入检测，所以需要通过管道内壁巡检机器人进行管道内壁检测。目前的一些管道巡检机器人造价高昂，因此需要管道内壁巡检机器人，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内壁巡检机器人，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内壁的图像数据。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种管道内壁巡检机器人，其特征在于：包括圆筒，所述的圆筒的两端端面均向外延伸形成平台，所述的圆筒的一侧平台设置有不少于三组主动轮，另一侧平台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内壁紧密接触；

所述的平台上固定安装有摄像头和照明灯，所述的摄像头用于采集巡检管道内壁图像数据；所述的照明灯用于为摄像头采集图像数据时提供光源；所述的主动轮与轮毂电机传动连接。

所述的弹簧伸缩机构包括第一弹簧伸缩机构和第二弹簧伸缩机构，所述的第一弹簧伸缩机构包括第一弹簧，所述的第一弹簧嵌套在圆筒外侧，所述的第一弹簧一端与固定环板固定连接，另一端与第一支撑板一侧固定连接，所述的第一支撑板嵌套在圆筒外侧，所述的第一支撑板与圆筒滑动连接，所述的第一支撑板远离第一弹簧一侧与第一滚轮紧密接触，所述的第一滚轮通过第一圆柱销与第一车架一端可转动连接；所述的第一车架为杆状结构，所述的第一车架另一端通过第一转轴与主动轮可转动连接；所述的第一车架中部通过翻转销与第一铰链支座可转动连接，所述的第一铰链支座固定安装在圆筒一端平台的边缘，所述的第一弹簧处于压缩状态。

所述的第二弹簧伸缩机构包括第二弹簧，所述的第二弹簧嵌套在圆筒外侧，所述的第二弹簧一端与固定环板固定连接，另一端与第二支撑板一侧固定连接，所述的第二支撑板嵌套在圆筒外侧，所述的第二支撑板与圆筒滑动连接，所述的第二支撑板远离第二弹簧一侧与第二滚轮紧密接触，所述的第二滚轮通过第二圆柱销与第二车架一端可转动连接；所述的第二车架为杆状结构，所述的第二车架另一端通过第二转轴与从动轮可转动连接；所述的第二车架中部通过翻转销与第二铰链支座可转动连接，所述的第二铰链支座固定安装在圆筒另一端平台的边缘，所述的第二弹簧处于压缩状态。

所述的固定环板固定安装在圆筒外壁中部并向外突出，所述的固定环板端面设置有凹槽，所述的第二弹簧和第一弹簧端部镶嵌固定在凹槽内。

相邻主动轮之间的距离相等，相邻从动轮之间的距离相等，所述的主动轮和从动轮数量相等。

所述的第一支撑板内边缘和外边缘均设置有向外延伸的第一挡板，所述的第一挡板的延伸方向朝向第一支撑板与第一滚轮接触面一侧。

所述的第二支撑板内边缘和外边缘均设置有向外延伸的第二挡板，所述的二挡板的延伸方向朝向第二支撑板与第二滚轮接触面一侧。

所述的平台为环形板，所述的平台通过螺钉固定安装在圆筒端面，所述的平台与圆筒同心设置。

该种管道内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，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压紧不同直径尺寸的待巡检管道内壁，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。

附图说明

图1为本实用新型一种管道内壁巡检机器人的结构示意图。

图2为本实用新型一种管道内壁巡检机器人的局部放大图。

图3为本实用新型一种管道内壁巡检机器人的剖视图。

图4为本实用新型一种管道内壁巡检机器人的工作示意图。

说明书附图标记：1、主动轮，2、第一转轴，3、第一车架，4、平台，5、第一滚轮，6、圆筒，7、第一支撑板，8、第一弹簧，9、从动轮，10、摄像头，11、照明灯，12、第一铰链支座，13、第一圆柱销，14、螺钉；15、第二转轴，16、第二车架，17、第二滚轮，18、第二支撑板，19、第二弹簧，20、第二铰链支座，21、第二圆柱销；22、固定环板。

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和图2所示，一种管道内壁巡检机器人，其特征在于：包括圆筒6，所述的圆筒6的两端端面均向外延伸形成平台4，所述的圆筒6的一侧平台4设置有不少于三组主动轮1，另一侧平台4设置有不少于三组从动轮9，每组主动轮1和每组从动轮9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9与巡检管道内壁紧密接触；

所述的平台4上固定安装有摄像头10和照明灯11，所述的摄像头10用于采集巡检管道内壁图像数据；所述的照明灯11用于为摄像头10采集图像数据时提供光源；所述的主动轮1与轮毂电机传动连接。

如图4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，进而带动圆筒6沿巡检管道延伸方向移动，而多组主动轮1和从动轮9在弹簧伸缩机构的驱动下在多点紧贴巡检管道，完成对圆筒6的支撑。

进一步的，摄像头10可通过摄像支架固定安装在平台4端面。摄像头10实时拍摄管道内壁的表面情况，通过采集图像数据检查管道内壁有无裂纹和生锈现象，从而完成管道内壁的巡检作业。

本实施例中，弹簧伸缩机构包括第一弹簧伸缩机构和第二弹簧伸缩机构，所述的第一弹簧伸缩机构包括第一弹簧8，所述的第一弹簧8嵌套在圆筒6外侧，所述的第一弹簧8一端与固定环板22固定连接，另一端与第一支撑板7一侧固定连接，所述的第一支撑板7嵌套在圆筒6外侧，所述的第一支撑板7与圆筒6滑动连接，所述的第一支撑板7远离第一弹簧8一侧与第一滚轮5紧密接触，所述的第一滚轮5通过第一圆柱销13与第一车架3一端可转动连接；所述的第一车架3为杆状结构，所述的第一车架3另一端通过第一转轴2与主动轮1可转动连接；所述的第一车架3中部通过翻转销与第一铰链支座12可转动连接，所述的第一铰链支座12固定安装在圆筒6一端平台4的边缘，所述的第一弹簧8处于压缩状态。

本实施例中，第二弹簧伸缩机构包括第二弹簧19，所述的第二弹簧19嵌套在圆筒6外侧，所述的第二弹簧19一端与固定环板22固定连接，另一端与第二支撑板18一侧固定连接，所述的第二支撑板18嵌套在圆筒6外侧，所述的第二支撑板18与圆筒6滑动连接，所述的第二支撑板18远离第二弹簧19一侧与第二滚轮17紧密接触，所述的第二滚轮17通过第二圆柱销21与第二车架16一端可转动连接；所述的第二车架16为杆状结构，所述的第二车架16另一端通过第二转轴15与从动轮9可转动连接；所述的第二车架16中部通过翻转销与第二铰链支座20可转动连接，所述的第二铰链支座20固定安装在圆筒6另一端平台4的边缘，所述的第二弹簧19处于压缩状态。

本实施例中，固定环板22固定安装在圆筒6外壁中部并向外突出，所述的固定环板22端面设置有凹槽，所述的第二弹簧19和第一弹簧8端部镶嵌固定在凹槽内。

本实施例中，相邻主动轮1之间的距离相等，相邻从动轮9之间的距离相等，所述的主动轮1和从动轮9数量相等。

本实施例中，第一支撑板7内边缘和外边缘均设置有向外延伸的第一挡板，所述的第一挡板的延伸方向朝向第一支撑板7与第一滚轮5接触面一侧。第一支撑板7内边缘和外边缘设置的第一挡板能够对第一滚轮5的行程进行限制，防止第一滚轮5脱落。

本实施例中，第二支撑板18内边缘和外边缘均设置有向外延伸的第二挡板，所述的二挡板的延伸方向朝向第二支撑板18与第二滚轮17接触面一侧。第二支撑板18内边缘和外边缘设置的第二挡板能够对第二滚轮17的行程进行限制，防止第二滚轮17脱落。

本实施例中，平台4为环形板，所述的平台4通过螺钉14固定安装在圆筒6端面，所述的平台4与圆筒6同心设置。

在使用过程中，通过人工将主动轮1相连的第一车架3向内旋转，使得主动轮1能够进入管道内。然后通过人工将从动轮9相连的第二车架16向内旋转，使得从动轮9能够进入管道内。当全部主动轮1和从动轮均压在管道内壁上之后，主动轮1内部的轮毂电机工作，驱动主动轮1旋转，使得机器人能够在管道内前进或后退。

在主动轮1压紧管道内壁的过程中，第一弹簧8推动第一支撑板7沿圆筒6轴向朝向远离固定环板22一侧移动，同时推动第一车架3设置有第一滚轮5一端沿翻转销17转动，在转动过程中第一滚轮5会相对第一支撑板7端面发生位移，由于第一滚轮5的存在，位移过程会以滚动的形式实现。由于第一车架3设置有第一滚轮5的一端朝向圆筒6中心倾斜设置，因此，在第一弹簧8始终处于压缩状态下，使得主动轮1均能够紧压在管道内壁上。第一弹簧8始终处于压缩状态，也能够保证第一弹簧8、第一支撑板7和第一滚轮5三者之间不会出现脱离的现象。

由于第一弹簧伸缩机构和第二弹簧伸缩机构结构对称，同理从动轮9也可在第二弹簧19的推动下与紧压在管道内壁上。

该种管道壁巡检机器人能够在照明灯11提供光源的情况下通过摄像头10实时拍摄管道内壁的表面情况，同时，主动轮1和从动轮9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。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 (8)

1.一种管道内壁巡检机器人，其特征在于：包括圆筒（6），所述的圆筒（6）的两端端面均向外延伸形成平台（4），所述的圆筒（6）的一侧平台（4）设置有不少于三组主动轮（1），另一侧平台（4）设置有不少于三组从动轮（9），每组主动轮（1）和每组从动轮（9）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（9）与巡检管道内壁紧密接触；

所述的平台（4）上固定安装有摄像头（10）和照明灯（11），所述的摄像头（10）用于采集巡检管道内壁图像数据；所述的照明灯（11）用于为摄像头（10）采集图像数据时提供光源；所述的主动轮（1）与轮毂电机传动连接。

2.如权利要求1所述的一种管道内壁巡检机器人，其特征在于：所述的弹簧伸缩机构包括第一弹簧伸缩机构和第二弹簧伸缩机构，所述的第一弹簧伸缩机构包括第一弹簧（8），所述的第一弹簧（8）嵌套在圆筒（6）外侧，所述的第一弹簧（8）一端与固定环板（22）固定连接，另一端与第一支撑板（7）一侧固定连接，所述的第一支撑板（7）嵌套在圆筒（6）外侧，所述的第一支撑板（7）与圆筒（6）滑动连接，所述的第一支撑板（7）远离第一弹簧（8）一侧与第一滚轮（5）紧密接触，所述的第一滚轮（5）通过第一圆柱销（13）与第一车架（3）一端可转动连接；所述的第一车架（3）为杆状结构，所述的第一车架（3）另一端通过第一转轴（2）与主动轮（1）可转动连接；所述的第一车架（3）中部通过翻转销与第一铰链支座（12）可转动连接，所述的第一铰链支座（12）固定安装在圆筒（6）一端平台（4）的边缘，所述的第一弹簧（8）处于压缩状态。

3.如权利要求2所述的一种管道内壁巡检机器人，其特征在于：所述的第二弹簧伸缩机构包括第二弹簧（19），所述的第二弹簧（19）嵌套在圆筒（6）外侧，所述的第二弹簧（19）一端与固定环板（22）固定连接，另一端与第二支撑板（18）一侧固定连接，所述的第二支撑板（18）嵌套在圆筒（6）外侧，所述的第二支撑板（18）与圆筒（6）滑动连接，所述的第二支撑板（18）远离第二弹簧（19）一侧与第二滚轮（17）紧密接触，所述的第二滚轮（17）通过第二圆柱销（21）与第二车架（16）一端可转动连接；所述的第二车架（16）为杆状结构，所述的第二车架（16）另一端通过第二转轴（15）与从动轮（9）可转动连接；所述的第二车架（16）中部通过翻转销与第二铰链支座（20）可转动连接，所述的第二铰链支座（20）固定安装在圆筒（6）另一端平台（4）的边缘，所述的第二弹簧（19）处于压缩状态。

4.如权利要求3所述的一种管道内壁巡检机器人，其特征在于：所述的固定环板（22）固定安装在圆筒（6）外壁中部并向外突出，所述的固定环板（22）端面设置有凹槽，所述的第二弹簧（19）和第一弹簧（8）端部镶嵌固定在凹槽内。

5.如权利要求3所述的一种管道内壁巡检机器人，其特征在于：相邻主动轮（1）之间的距离相等，相邻从动轮（9）之间的距离相等，所述的主动轮（1）和从动轮（9）数量相等。

6.如权利要求2所述的一种管道内壁巡检机器人，其特征在于：所述的第一支撑板（7）内边缘和外边缘均设置有向外延伸的第一挡板，所述的第一挡板的延伸方向朝向第一支撑板（7）与第一滚轮（5）接触面一侧。

7.如权利要求3所述的一种管道内壁巡检机器人，其特征在于：所述的第二支撑板（18）内边缘和外边缘均设置有向外延伸的第二挡板，所述的二挡板的延伸方向朝向第二支撑板（18）与第二滚轮（17）接触面一侧。

8.如权利要求1所述的一种管道内壁巡检机器人，其特征在于：所述的平台（4）为环形板，所述的平台（4）通过螺钉（14）固定安装在圆筒（6）端面，所述的平台（4）与圆筒（6）同心设置。

Images