CN216383103U - 一种水下管道巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于管道检测技术领域，尤其涉及一种水下管道巡检机器人，包括机器人本体，设置于机器人本体内部的控制主板、电源组件、数据存储器、无线通讯组件以及定位组件，机器人本体内四角均设有进退螺旋桨机构，机器人本体中部左右两侧均设有上下螺旋桨机构，机器人本体顶端设有红外摄像头，机器人本体底部设有垃圾清理装置和垃圾收集装置，电源组件、数据存储器、无线通讯组件、定位组件和红外摄像头均与控制主板电连接。本实用新型结构简单，操作方便，能够对管道上的缺陷和垃圾进行检测，并对吸附在管道上的垃圾进行清理和收集。
Description
技术领域
本实用新型属于管道检测技术领域，尤其是一种水下管道巡检机器人。
背景技术
水下管道是铺设在江、河、湖、海的水下用来输送液体、气体或松散固体的管道。水下管道不受水深、地形等条件限制，输送效率高、能耗少。由于布置在水底，因而清理并检测其表面吸附物较困难。且水下管道上的吸附物种类很多，有些粘性较大，现有技术中的水下管道进行清理时，无法将清理、移除和回收同时进行，且效率低。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提出了如下技术方案：
一种水下管道巡检机器人，包括机器人本体，设置于机器人本体内部的控制主板、电源组件、数据存储器、无线通讯组件、红外摄像头以及定位组件，所述电源组件、数据存储器、无线通讯组件、定位组件和红外摄像头均与控制主板电连接，所述定位组件用于实现机器人本体的定位，所述无线通讯组件包括无线中继器，用于实现机器人本体与水上机器人本体控制器间的数据传输，所述机器人本体内四角均设有进退螺旋桨机构，且机器人本体中部左右两侧均设有上下螺旋桨机构，所述机器人本体底部设有垃圾清理装置和垃圾收集装置。
所述垃圾清理装置包括固定座，所述固定座一端与机器人本体相连接，且固定座靠近机器人本体端设有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端传动连接有旋转板，所述旋转板与固定座转动连接，且旋转板远离固定板端设有电机支架，所述电机支架上设有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端传动连接有旋转臂，所述旋转臂远离第二伺服电机端设有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出端传动连接有夹取机构，第一伺服电机驱动旋转板旋转，从而使夹取机构沿旋转板的中心偏转，第二伺服电机驱动旋转臂旋转，从而使夹取机构实现上下方向的偏转，第三伺服电机对夹取机构位置进行微调整，从而使夹取机构能够夹取到垃圾，夹取垃圾后，旋转臂和旋转板旋转，使夹取机构位置与收集口相对应，第三伺服电机驱动夹取机构向上偏转，将垃圾置于收集口处，启动水泵，夹取机构松开垃圾，垃圾和水经垃圾收集管进入过滤器，垃圾留置于过滤器内，水则经水泵排出。
所述夹取机构包括夹取支架，所述夹取支架一端与第三伺服电机的输出端传动连接，且夹取支架与旋转臂转动连接，所述夹取支架上转动连接有主动齿轮和与主动齿轮相啮合的从动齿轮，所述主动齿轮底部传动连接有第四伺服电机，且主动齿轮和从动齿轮远离旋转臂端分别设有一个连接臂，所述第四伺服电机与夹取支架相连接，所述连接臂远离旋转臂端铰接有夹取臂，所述夹取臂中部铰接有连接杆，所述连接杆远离夹取臂端与夹取支架相铰接，所述夹取臂远离连接臂端设有夹取头，第四伺服电机驱动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮旋转，从而使两个夹取头相互靠近或远离，对垃圾进行夹取或释放。
所述垃圾收集装置包括水泵，所述水泵的进水端通过管道连接有过滤器，所述过滤器远离水泵端设有垃圾收集管，所述水泵和过滤器均与机器人本体相连接，所述垃圾收集管通过管道支架与机器人本体相连接，且垃圾收集管远离过滤器端设有收集口，所述垃圾收集管为硬管，所述过滤器内靠近水泵侧设有过滤网。
优选的，所述过滤器顶端铰接有密封盖，方便对过滤器内的垃圾进行清理。
优选的，所述进退螺旋桨机构和上下螺旋机构均包括安装架，所述安装架与机器人本体相连接，且安装架内转动连接有螺旋桨，所述螺旋桨一端传动连接有驱动马达，所述驱动马达与机器人本体相连接，通过进退螺旋桨机构实现巡检机器人前进后退，通过上下螺旋桨机构实现巡检机器人上下浮动。
优选的，所述电源组件包括电源仓及设置于电源仓内的多节可充电锂电池。
优选的，所述机器人本体远离夹取头端设有连接环，所述连接环上设有安全绳，保证机器人在发生故障时，如电源组件无电时，能够将巡检机器人从水下拉至水上。
本实用新型还包括能够使该水下管道巡检机器人正常使用的其它组件，均为本领域的常规技术手段。另外，本实用新型中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。
本实用新型使用时，将该巡检机器人置于水中驱动马达驱动螺旋桨旋转，使该巡检机器人置于待巡检的管道外侧，且使红外摄像头能够照射到管道的缺陷，巡检机器人沿管道进行巡检，当红外摄像头检测到管道上吸附有垃圾时，红外摄像头将垃圾的位置信号输送至控制主板，控制主板根据位置信号对垃圾清理装置进行控制，使夹取机构对垃圾进行夹取，垃圾夹取完成后，控制主板控制清理装置偏转，使夹取机构位置与收集口相对应，第三伺服电机驱动夹取机构偏转，将垃圾置于收集口，启动水泵，垃圾和水经垃圾收集管进入过滤器，垃圾留置于过滤器内，水则经水泵排出。
本实用新型的有益效果是，结构简单，操作方便，能够对管道上的缺陷和垃圾进行检测，并对吸附在管道上的垃圾进行清理和收集。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型的底端机构示意图；
图3是本实用新型的垃圾清理装置的机构示意图；
图4是本实用新型的过滤器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图以及具体实施例对本实用新型进行清楚地描述，在此处的描述仅仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
实施例
如图1～4所示，一种水下管道巡检机器人，包括机器人本体1，设置于机器人本体1内部的控制主板、电源组件、数据存储器、无线通讯组件、红外摄像头5以及定位组件，所述电源组件、数据存储器、无线通讯组件、定位组件和红外摄像头5均与控制主板电连接，所述定位组件用于实现机器人本体的定位，所述无线通讯组件包括无线中继器，用于实现机器人本体与水上机器人本体控制器间的数据传输，所述机器人本体1内四角均设有进退螺旋桨机构2，且机器人本体1中部左右两侧均设有上下螺旋桨机构6，所述机器人本体1底部设有垃圾清理装置3和垃圾收集装置。
所述垃圾清理装置包括固定座7，所述固定座7一端与机器人本体1相连接，且固定座7靠近机器人本体1端设有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端传动连接有旋转板8，所述旋转板8与固定座7转动连接，且旋转板8远离固定板端设有电机支架，所述电机支架上设有第二伺服电机9，所述第二伺服电机9的输出端传动连接有旋转臂10，所述旋转臂10远离第二伺服电机9端设有第三伺服电机11，所述第三伺服电机11的输出端传动连接有夹取机构，第一伺服电机驱动旋转板8旋转，从而使夹取机构沿旋转板8的中心偏转，第二伺服电机9驱动旋转臂10旋转，从而使夹取机构实现上下方向的偏转，第三伺服电机11对夹取机构位置进行微调整，从而使夹取机构能够夹取到垃圾，夹取垃圾后，旋转臂10和旋转板8旋转，使夹取机构位置与收集口相对应，第三伺服电机11驱动夹取机构向上偏转，将垃圾置于收集口处，启动水泵19，夹取机构松开垃圾，垃圾和水经垃圾收集管12进入过滤器18，垃圾留置于过滤器18内，水则经水泵19排出。
所述夹取机构包括夹取支架22，所述夹取支架22一端与第三伺服电机11的输出端传动连接，且夹取支架22与旋转臂10转动连接，所述夹取支架22上转动连接有主动齿轮13和与主动齿轮13相啮合的从动齿轮14，所述主动齿轮13底部传动连接有第四伺服电机，且主动齿轮13和从动齿轮14远离旋转臂10端分别设有一个连接臂17，所述第四伺服电机与夹取支架22相连接，所述连接臂17远离旋转臂10端铰接有夹取臂15，所述夹取臂15中部铰接有连接杆16，所述连接杆16远离夹取臂15端与夹取支架22相铰接，所述夹取臂15远离连接臂17端设有夹取头，第四伺服电机驱动主动齿轮13旋转，主动齿轮13带动从动齿轮14旋转，从而使两个夹取头相互靠近或远离，对垃圾进行夹取或释放。
所述垃圾收集装置包括水泵19，所述水泵19的进水端通过管道连接有过滤器18，所述过滤器18远离水泵19端设有垃圾收集管12，所述水泵19和过滤器18均与机器人本体1相连接，所述垃圾收集管12通过管道支架与机器人本体1相连接，且垃圾收集管12远离过滤器18端设有收集口，所述垃圾收集管12为硬管，所述过滤器18内靠近水泵19侧设有过滤网21。
所述过滤器18顶端铰接有密封盖，方便对过滤器18内的垃圾进行清理。
所述进退螺旋桨机构2和上下螺旋机构6均包括安装架，所述安装架与机器人本体1相连接，且安装架内转动连接有螺旋桨，所述螺旋桨一端传动连接有驱动马达，所述驱动马达与机器人本体1相连接，通过进退螺旋桨机构2实现巡检机器人前进后退，通过上下螺旋桨机构6实现巡检机器人上下浮动。
所述电源组件包括电源仓4及设置于电源仓内的多节可充电锂电池。
所述机器人本体1远离夹取头端设有连接环20，所述连接环20上设有安全绳，保证机器人在发生故障时，如电源组件无电时，能够将巡检机器人从水下拉至水上。
本实用新型使用时，将该巡检机器人置于水中驱动马达驱动螺旋桨旋转，使该巡检机器人置于待巡检的管道外侧，且使红外摄像头5能够照射到管道的缺陷，巡检机器人沿管道进行巡检，当红外摄像头5检测到管道上吸附有垃圾时，红外摄像头5将垃圾的位置信号输送至控制主板，控制主板根据位置信号对垃圾清理装置进行控制，使夹取机构对垃圾进行夹取，垃圾夹取完成后，控制主板控制清理装置偏转，使夹取机构位置与收集口相对应，第三伺服电机11驱动夹取机构偏转，将垃圾置于收集口，启动水泵19，垃圾和水经垃圾收集管12进入过滤器18，垃圾留置于过滤器18内，水则经水泵19排出。
以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (5)
1.一种水下管道巡检机器人，包括机器人本体，设置于机器人本体内部的控制主板、电源组件、数据存储器、无线通讯组件、红外摄像头以及定位组件，所述电源组件、数据存储器、无线通讯组件、定位组件和红外摄像头均与控制主板电连接，所述定位组件用于实现机器人本体的定位，所述无线通讯组件包括无线中继器，用于实现机器人本体与水上机器人本体控制器间的数据传输，其特征在于：所述机器人本体内四角均设有进退螺旋桨机构，且机器人本体中部左右两侧均设有上下螺旋桨机构，所述底部设有垃圾清理装置和垃圾收集装置；
所述垃圾清理装置包括固定座，所述固定座一端与机器人本体相连接，且固定座靠近机器人本体端设有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端传动连接有旋转板，所述旋转板与固定座转动连接，且旋转板远离固定板端设有电机支架，所述电机支架上设有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端传动连接有旋转臂，所述旋转臂远离第二伺服电机端设有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出端传动连接有夹取机构；
所述夹取机构包括夹取支架，所述夹取支架一端与第三伺服电机的输出端传动连接，且夹取支架与旋转臂转动连接，所述夹取支架上转动连接有主动齿轮和与主动齿轮相啮合的从动齿轮，所述主动齿轮底部传动连接有第四伺服电机，且主动齿轮和从动齿轮远离旋转臂端分别设有一个连接臂，所述第四伺服电机与夹取支架相连接，所述连接臂远离旋转臂端铰接有夹取臂，所述夹取臂中部铰接有连接杆，所述连接杆远离夹取臂端与夹取支架相铰接，所述夹取臂远离连接臂端设有夹取头；
所述垃圾收集装置包括水泵，所述水泵的进水端通过管道连接有过滤器，所述过滤器远离水泵端设有垃圾收集管，所述水泵和过滤器均与机器人本体相连接，所述垃圾收集管通过管道支架与机器人本体相连接，且垃圾收集管远离过滤器端设有收集口，所述垃圾收集管为硬管，所述过滤器内靠近水泵侧设有过滤网。
2.根据权利要求1所述的水下管道巡检机器人，其特征在于：所述过滤器顶端铰接有密封盖。
3.根据权利要求1所述的水下管道巡检机器人，其特征在于：所述进退螺旋桨机构和上下螺旋机构均包括安装架，所述安装架与机器人本体相连接，且安装架内转动连接有螺旋桨，所述螺旋桨一端传动连接有驱动马达，所述驱动马达与机器人本体相连接。
4.根据权利要求1所述的水下管道巡检机器人，其特征在于：所述电源组件包括电源仓及设置于电源仓内的多节可充电锂电池。
5.根据权利要求1所述的水下管道巡检机器人，其特征在于：所述机器人本体远离夹取头端设有连接环，所述连接环上设有安全绳。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118107755A (zh) * | 2024-03-20 | 2024-05-31 | 宁波市水利水电规划设计研究院有限公司 | 一种水利工程用水下作业设备 |
-
2021
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