CN216201609U - 管道机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道机器人，包括安装支架、密封舱、浮体、检测仪、推进结构、越障结构及抱紧结构，所述越障结构包括驱动电机、越障支脚、伸缩杆，所述伸缩杆的一端与驱动电机连接，另一端与越障支脚连接，所述越障结构设有三组，分别为第一越障结构、第二越障结构及第三越障结构，所述第三越障结构设于安装支架的中部，所述抱紧结构包括第一抱爪及第二抱爪，所述第一抱爪与第二抱爪分别设于安装支架的左、右两侧，所述第一抱爪与第一越障结构连接，所述第二抱爪与第二越障结构连接。该管道机器人能顺利越过管道上法兰等障碍，可对管道进行全面的检测，提高检测效率。

Description

管道机器人

技术领域

本实用新型属于管道检测技术领域，具体涉及一种管道机器人。

背景技术

海底管道是一种通过密闭的管道在海底连续运输大量天然气、石油等的管道，是海上天然气、石油开发生产系统的重要组成部分。为避免海底管道出现问题导致重大事故的发生，需要定期对海底管道进行检测维护。

现有的管道机器人可沿管道行进并对管道检测，但在管道机器人行进过程中，遇到管道上的法兰等障碍则难以进行越障，不利于对管道进行全面的检测，且检测效率低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种管道机器人，该管道机器人能顺利越过管道上法兰等障碍，可对管道进行全面的检测，提高检测效率。

其技术方案如下：

管道机器人，包括安装支架、密封舱、浮体、检测仪、推进结构、越障结构及抱紧结构，所述密封舱、检测仪、浮体及推进结构均安装于安装支架上，所述越障结构包括驱动电机、越障支脚、伸缩杆，所述伸缩杆的一端与驱动电机连接，另一端与越障支脚连接，所述越障结构设有三组，分别为第一越障结构、第二越障结构及第三越障结构，所述第三越障结构设于安装支架的中部，所述抱紧结构包括第一抱爪及第二抱爪，所述第一抱爪与第二抱爪分别设于安装支架的左、右两侧，所述第一抱爪与第一越障结构连接，所述第二抱爪与第二越障结构连接。

在其中一个实施例中，所述越障结构包括防水套筒、橡胶轮，所述驱动电机设于防水套筒内，所述防水套筒上开有活动孔，所述伸缩杆与越障支脚连接的一端从活动孔伸出至防水套筒外，所述橡胶轮设于越障支脚上。

在其中一个实施例中，所述防水套筒内靠近活动孔的位置设有密封胶圈，所述密封胶圈覆盖伸缩杆与活动孔之间的间隙。

在其中一个实施例中，所述活动孔位于防水套筒的其中一端，所述防水套筒远离活动孔的一端设有安装座，所述防水套筒通过安装座与抱紧结构安装连接。

在其中一个实施例中，所述越障支脚包括支撑部，所述伸缩杆内部设有滑槽，所述支撑部活动连接于滑槽中，且所述支撑部与伸缩杆之间设有弹簧。

在其中一个实施例中，所述抱紧结构还包括第一驱动部及第二驱动部，所述第一驱动部安装于安装支架的左侧，且所述第一驱动部与第一抱爪连接，并驱动第一抱爪转动，所述第二驱动部安装于安装支架的右侧，且所述第二驱动部与第二抱爪连接，并驱动第二抱爪转动。

在其中一个实施例中，所述推进结构包括推进器、固定支架及舵机，所述推进器及舵机均安装于固定支架上，所述固定支架与安装支架固定连接，所述舵机与推进器连接，并驱动推进器转动。

在其中一个实施例中，所述推进结构设有多组，分别包括第一推进结构、第二推进结构、第三推进结构及第四推进结构，所述第一推进结构及第二推进结构设于安装支架的左侧，所述第三推进结构及第四推进结构设于安装支架的右侧，所述第一推进结构与第三推进结构对称设置，所述第二推进结构与第四推进结构对称设置。

在其中一个实施例中，所述第一越障结构、第二越障结构及第三越障结构均设有多个，多个所述第一越障结构之间、多个所述第二越障结构之间、多个所述第三越障结构之间均前后对应设置。

在其中一个实施例中，所述抱紧结构设有多组，且多组抱紧结构之间前后对应设置。

本实用新型所提供的管道机器人，先打开抱紧结构，把管道置于三组越障结构中间，抱紧结构合上，管道机器人抱紧管道，推进结构启动，机器人可沿管道前进，实现对管道进行检测，并且管道机器人可适应不同外径尺寸的管道。当检测到障碍物，越障结构的驱动电机驱动伸缩杆带动越障支脚收起，使越障支脚离开管道表面，待机器人越过障碍后，越障支脚重新伸出接触管道，从而顺利越障，继续前进检测管道，提高检测效率。

附图说明

此处的附图，示出了本实用新型所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说明书的一部分，用于解释本实用新型的技术方案、原理及效果。

除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。

图1是本实用新型实施例管道机器人的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例管道机器人越障示意图。

图3是本实用新型实施例管道机器人的越障结构示意图。

图4是本实用新型实施例管道机器人的推进结构转动示意图。

图5是本实用新型实施例管道机器人的推进结构示意图。

附图标记说明：

10、安装支架；20、密封舱；30、浮体；401、推进器；402、固定支架；403、舵机；41、第一推进结构；42、第二推进结构；43、第三推进结构；44、第四推进结构；501、越障支脚；502、驱动电机；503、伸缩杆；504、防水套筒；505、橡胶轮；506、密封胶圈；507、安装座；508、支撑部；509、弹簧； 51、第一越障结构；52、第二越障结构；53、第三越障结构；61、第一抱爪； 62、第二抱爪；63、第一驱动部；64、第二驱动部；70、管道。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照说明书附图对本实用新型的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在结合本实用新型技术方案的现实场景的情况下，本文所使用的所有技术和科学术语也可以具有与实现本实用新型的技术方案的目的相对应的含义。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“所述”、“该”为相应位置之前所提及或描述的技术特征或技术内容，该技术特征或技术内容与其所提及的技术特征或技术内容可以是相同的，也可以是相似的。

毫无疑义，与本实用新型的目的相违背，或者明显矛盾的技术内容或技术特征，应被排除在外。

如图1至图4所示，管道机器人，包括安装支架10、密封舱20、浮体30、检测仪、推进结构、越障结构及抱紧结构，所述密封舱20、检测仪、浮体30 及推进结构均安装于安装支架10上，所述越障结构包括驱动电机502、越障支脚501、伸缩杆503，所述伸缩杆503的一端与驱动电机502连接，另一端与越障支脚501连接，所述越障结构设有三组，分别为第一越障结构51、第二越障结构52及第三越障结构53，所述第三越障结构53设于安装支架10的中部，所述抱紧结构包括第一抱爪61及第二抱爪62，所述第一抱爪61与第二抱爪 62分别设于安装支架10的左、右两侧，所述第一抱爪61与第一越障结构51 连接，所述第二抱爪62与第二越障结构52连接。在开始工作前，管道机器人的抱紧结构打开，将管道70位于三组越障结构之间，然后合上抱紧结构，第一抱爪61与第二抱爪62收合，三组越障结构构成“品”字结构，管道70位于正中位置，管道机器人抱紧管道70，推进结构工作，管道机器人沿管道70 前进，检测仪工作并对管道70进行检测监控。在抱紧结构与越障结构的配合工作下，可在一定范围内适应不同外径尺寸的管道70。

如图1、图2及图4所示，在本实施例中，所述第一越障结构51、第二越障结构52及第三越障结构53均设有三个，三个所述第一越障结构51之间、三个所述第二越障结构52之间、三个所述第三越障结构53之间均前后对应设置，其中，前三组越障结构组成第一越障组，中间三组越障结构组成第二越障组，最后三组越障结构组成第三越障组。在检测到障碍物时，管道机器人的第一越障组的驱动电机502驱动伸缩杆503带动越障支脚501收起，使越障支脚 501离开管道70表面，第二、第三越障组保持原状，待第一越障组越过障碍后，第一越障组的越障支脚501重新伸出接触管道70，以此类推，到第三越障组完成越障动作后，管道机器人完全越障，继续前进检测管道70。该管道机器人越障容易，可避免法兰等障碍阻挡难以顺利前进，提高检测效率。

所述抱紧结构亦对应越障结构设有三组，且三组抱紧结构之间前后对应设置。通过设置三组抱紧结构配合三组越障组的工作，从而保证三组越障组均可抱紧管道70，提高稳定性。

如图3所示，所述越障结构包括防水套筒504、橡胶轮505，所述驱动电机502设于防水套筒504内，所述防水套筒504上开有活动孔，所述伸缩杆503 与越障支脚501连接的一端从活动孔伸出至防水套筒504外，所述橡胶轮505 设于越障支脚501上。所述防水套筒504内靠近活动孔的位置设有密封胶圈 506，所述密封胶圈506覆盖伸缩杆503与活动孔之间的间隙。将驱动电机502 放在防水套筒504内，可保护驱动电机502，利于越障结构的正常工作；密封胶圈506可避免水从伸缩杆503与活动孔之间的间隙进入防水套筒504内，提高密封性；通过设置橡胶轮505，越障支脚501与管道70实际接触的是橡胶轮 505，对管道70具有保护，可避免硬性接触而导致管道70破裂。

所述活动孔位于防水套筒504的其中一端，所述防水套筒504远离活动孔的一端设有安装座507，所述防水套筒504通过安装座507与抱紧结构安装连接。需要说明的是，第一越障结构51及第二越障结构52的安装座507分别用于安装将越障结构在抱紧结构的第一抱爪61及第二抱爪62上，第三越障结构 53的安装座507用于安装将越障结构安装在安装支架10的中部。

所述越障支脚501包括支撑部508，所述伸缩杆503内部设有滑槽，所述支撑部508活动连接于滑槽中，且所述支撑部508与伸缩杆503之间设有弹簧 509。当越障支脚501接触管道70时，通过支撑部508及弹簧509的调节，可以使管道机器人在小范围内适应不同尺寸的管道70，管道机器人可以克服管道 70表面细小的凹凸、坑洼，且在弹簧509的缓冲作用下，可以缓冲运动过程中受到的冲击，还能对管道70起一定的保护作用。

如图1、图2及图4所示，所述抱紧结构还包括第一驱动部63及第二驱动部64，所述第一驱动部63安装于安装支架10的左侧，且所述第一驱动部63 与第一抱爪61连接，并驱动第一抱爪61转动，所述第二驱动部64安装于安装支架10的右侧，且所述第二驱动部64与第二抱爪62连接，并驱动第二抱爪62转动。通过第一驱动部63及第二驱动部64的工作，驱动第一抱爪61及第二抱爪62的转动，进而实现抱紧管道70或松开管道70。

如图5所示，所述推进结构包括推进器401、固定支架402及舵机403，所述推进器401及舵机403均安装于固定支架402上，所述固定支架402与安装支架固定连接，所述舵机403与推进器401连接，并驱动推进器401转动。管道机器人主要检测管道70外壁是否有裂缝、腐蚀、粘附物等缺陷，在检测仪(摄像头)相对管道机器人固定的情况下，要对管道70进行全面检测，需要使管道机器人绕管道70进行转动。通过在推进器401的下方安装舵机403，舵机 403可带动推进器401转动90°的角度，可实现管道机器人绕管道70转动进行全面的检测。

如图4所示，所述推进结构设有多组，分别包括第一推进结构41、第二推进结构42、第三推进结构43及第四推进结构44，所述第一推进结构41及第二推进结构42设于安装支架10的左侧，所述第三推进结构43及第四推进结构44设于安装支架10的右侧，所述第一推进结构41与第三推进结构43对称设置，所述第二推进结构42与第四推进结构44对称设置。通过设置多组推进结构配合工作，可以提高动力，进而提高对管道70全面检测的效率。

本实用新型实施例提供的管道机器人，通过抱紧结构与越障结构的配合工作，可实现对不同外径尺寸的管道70进行检测，且能跨越管道70上的障碍，顺利检测，提高检测效率；并且当越障支脚501接触管道70时，通过支撑部 508及弹簧509的调节，可以使管道机器人在小范围内适应不同尺寸的管道70，管道机器人可以克服管道70表面细小的凹凸、坑洼，且在弹簧509的缓冲作用下，可以缓冲运动过程中受到的冲击，还能对管道70起一定的保护作用；另外，通过在推进器401的下方安装舵机403，舵机403可带动推进器401转动90°的角度，可实现管道机器人绕管道70转动进行全面的检测，以提高检测准确率。

以上实施例的目的，是对本实用新型的技术方案进行示例性的再现与推导，并以此完整的描述本实用新型的技术方案、目的及效果，其目的是使公众对本实用新型的公开内容的理解更加透彻、全面，并不以此限定本实用新型的保护范围。

以上实施例也并非是基于本实用新型的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.管道机器人，其特征在于，包括安装支架、密封舱、浮体、检测仪、推进结构、越障结构及抱紧结构，所述密封舱、检测仪、浮体及推进结构均安装于安装支架上，所述越障结构包括驱动电机、越障支脚、伸缩杆，所述伸缩杆的一端与驱动电机连接，另一端与越障支脚连接，所述越障结构设有三组，分别为第一越障结构、第二越障结构及第三越障结构，所述第三越障结构设于安装支架的中部，所述抱紧结构包括第一抱爪及第二抱爪，所述第一抱爪与第二抱爪分别设于安装支架的左、右两侧，所述第一抱爪与第一越障结构连接，所述第二抱爪与第二越障结构连接。

2.如权利要求1所述管道机器人，其特征在于，所述越障结构包括防水套筒、橡胶轮，所述驱动电机设于防水套筒内，所述防水套筒上开有活动孔，所述伸缩杆与越障支脚连接的一端从活动孔伸出至防水套筒外，所述橡胶轮设于越障支脚上。

3.如权利要求2所述管道机器人，其特征在于，所述防水套筒内靠近活动孔的位置设有密封胶圈，所述密封胶圈覆盖伸缩杆与活动孔之间的间隙。

4.如权利要求3所述管道机器人，其特征在于，所述活动孔位于防水套筒的其中一端，所述防水套筒远离活动孔的一端设有安装座，所述防水套筒通过安装座与抱紧结构安装连接。

5.如权利要求1所述管道机器人，其特征在于，所述越障支脚包括支撑部，所述伸缩杆内部设有滑槽，所述支撑部活动连接于滑槽中，且所述支撑部与伸缩杆之间设有弹簧。

6.如权利要求1所述管道机器人，其特征在于，所述抱紧结构还包括第一驱动部及第二驱动部，所述第一驱动部安装于安装支架的左侧，且所述第一驱动部与第一抱爪连接，并驱动第一抱爪转动，所述第二驱动部安装于安装支架的右侧，且所述第二驱动部与第二抱爪连接，并驱动第二抱爪转动。

7.如权利要求1所述管道机器人，其特征在于，所述推进结构包括推进器、固定支架及舵机，所述推进器及舵机均安装于固定支架上，所述固定支架与安装支架固定连接，所述舵机与推进器连接，并驱动推进器转动。

8.如权利要求7所述管道机器人，其特征在于，所述推进结构设有多组，分别包括第一推进结构、第二推进结构、第三推进结构及第四推进结构，所述第一推进结构及第二推进结构设于安装支架的左侧，所述第三推进结构及第四推进结构设于安装支架的右侧，所述第一推进结构与第三推进结构对称设置，所述第二推进结构与第四推进结构对称设置。

9.如权利要求1所述管道机器人，其特征在于，所述第一越障结构、第二越障结构及第三越障结构均设有多个，多个所述第一越障结构之间、多个所述第二越障结构之间、多个所述第三越障结构之间均前后对应设置。

10.如权利要求9所述管道机器人，其特征在于，所述抱紧结构设有多组，且多组抱紧结构之间前后对应设置。

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