CN218138029U - 一种管网检测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管网检测机器人，包括沿水平方向整体呈长条状的机器人主体和设置在所述机器人主体顶部的摄像头模组，所述机器人主体的前端和后端各具有一对驱动轮，其特征在于，所述驱动轮的转轴位于所述机器人主体的最前端或最后端，且所述驱动轮的直径大于所述机器人主体的高度；所述机器人主体的底部还具有两组分别设置在前端和后端的顶撑机构，所述顶撑机构包括铰接在所述机器人主体的最前端或最后端的伸缩装置，所述伸缩装置与所述机器人主体之间还具有用于驱动所述伸缩装置转动的收缩装置。本实用新型具有越障能力强，能够在具有落差的管道之间运行，有利于提高工作效率等优点。

Description

一种管网检测机器人

技术领域

本实用新型涉及特种机器人技术领域，特别的涉及一种管网检测机器人。

背景技术

目前城市的排水管道承担着雨水、生活污水、工业废水等的排放任务，在城市安全运行中发挥着重要作用；由于管线处于地下，具有隐蔽性，大批的排水管道铺设的时间久远，内壁腐蚀严重、容易造成管道破损，路面塌陷，影响居民生活质量的同时带来了巨大的安全隐患，城市出现管道故障的概率非常高；因此需要一套管道检测设备用于管道检测，及时发现安全隐患及时采取措施。参考图1，现有的爬行式管道检测系统包括CCTV检测机器人1和控制箱10，CCTV检测机器人1和控制箱10之间连接有数据传输线100。管道检测时，操作人员下检查井101，将CCTV检测机器人1放入需要检测的污水管102内，通过操控控制箱10使得CCTV检测机器人1在污水管102运动，从而检测污水管102内清洗清淤情况。然而，在地下管网中难免存在管道之间的一定落差，一旦落差超过行走轮的半径，检测机器人无法跨越，影响工作的效率。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种越障能力强，能够在具有落差的管道之间运行，有利于提高工作效率的管网检测机器人。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种管网检测机器人，包括沿水平方向整体呈长条状的机器人主体和设置在所述机器人主体顶部的摄像头模组，所述机器人主体的前端和后端各具有一对驱动轮，其特征在于，所述驱动轮的转轴位于所述机器人主体的最前端或最后端，且所述驱动轮的直径大于所述机器人主体的高度；所述机器人主体的底部还具有两组分别设置在前端和后端的顶撑机构，所述顶撑机构包括铰接在所述机器人主体的最前端或最后端的伸缩装置，所述伸缩装置与所述机器人主体之间还具有用于驱动所述伸缩装置转动的收缩装置。

采用上述结构，由于驱动轮安装在机器人主体的最前端或最后端，同时，驱动轮的直径大于机器人主体的高度，使得驱动轮必定在机器人主体的前后方向上超出机器人主体，一旦遇到有落差的管道，驱动轮的前端也能先接触到落差墙壁，避免机器人主体直接撞击墙壁，可以形成对机器人主体的保护。另外，如果管道的落差高度接近或大于驱动轮的半径，驱动轮将无法直接爬上落差的管道，就可以先采用前端的顶撑机构辅助前端的驱动轮爬上落差管道，再采用后端的顶撑机构辅助后端的驱动轮爬上落差管道。具体的，前端的收缩装置将伸缩装置向下转出，让伸缩装置的伸缩端朝向前后驱动轮之间的地面，且靠近前端的驱动轮，通过伸缩装置伸长顶住地面，由于伸缩装置倾斜顶撑，顶撑力一方面将前端的驱动轮压在落差处的墙壁上，另一方面将前端的驱动轮顶起，以便前端的驱动轮能够爬上落差的管道。待前端驱动轮爬上落差的管道后，后端的收缩装置将伸缩装置向下转出，并朝向后端倾斜设置，待后端的伸缩装置支撑到地面后，将前端的伸缩装置和收缩装置收起，通过后端的伸缩装置将后端的驱动轮顶起，配合前端驱动轮的向前滚动，就能够让后端驱动轮顺利爬上落差的管道。采用上述结构，在有限的落差高度内，就可以通过顶撑机构辅助驱动轮上下落差管道，提高检测机器人的适应性。

进一步的，所述伸缩装置为通过收缩转轴可转动地安装在所述机器人主体上的电动推杆；所述收缩装置包括固定安装在所述收缩转轴上的蜗轮以及与所述蜗轮匹配设置的蜗杆，所述蜗杆上安装有收缩电机。

这样，通过收缩电机驱动蜗杆转动，利用蜗轮蜗杆机构驱动收缩转轴带动伸缩装置转动到指定位置，一方面能够实现减速增扭矩的效果，另外一方面又能够利用蜗轮蜗杆的自锁特性让伸缩装置停留在任意角度上。

进一步的，所述机器人主体的底部还具有与所述电动推杆对应设置的容纳槽，所述电动推杆可转动至所述容纳槽内。

进一步的，所述摄像头模组通过升降机构安装在所述机器人主体的顶部。

这样，就可以根据管道的高度或者根据需要拍摄的位置调整摄像头模组的高度。

进一步的，所述升降机构包括水平设置的底座，所述底座上具有两组沿宽度方向对称设置的支撑杆，所述支撑杆的两端通过沿机器人主体的宽度方向设置的铰轴分别铰接在所述底座和机器人主体的侧面；每组所述支撑杆设置有两个，且两个所述支撑杆的四个铰轴构成平行四边形结构。

这样，利用平行四边形的特性，无论转动哪一根支撑杆，都能够让底座保持水平状态上升或下降，从而实现摄像头模组的升降。

进一步的，所述机器人主体内具有沿宽度方向贯穿设置的升降转轴，所述升降转轴的两端各连接有一个所述支撑杆，所述升降转轴上安装有蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的输入端安装有升降电机。

这样，通过升降电机带动升降转轴转动，从而可以让摄像头模组停留在任意位置上。

进一步的，所述摄像头模组通过竖向设置的回转转轴可转动地安装在底座上，所述回转转轴的另一端连接有回转电机。

这样，通过回转电机带动回转转轴转动，使摄像头模组能够对不同方向上的管道进行摄像。

进一步的，所述摄像头模组的前端还具有多个沿周向均布设置的照明灯。

综上所述，本实用新型具有越障能力强，能够在具有落差的管道之间运行，有利于提高工作效率等优点。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图。

图2为管网检测机器人的整体结构示意图。

图3为伸缩装置收入容纳槽状态的结构示意图。

图4和图5分别为升降机构升起和摄像头模组转动状态的结构示意图。

图6为机器人通过落差管道的原理示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图2～图6所示，一种管网检测机器人，包括沿水平方向整体呈长条状的机器人主体11和设置在所述机器人主体11顶部的摄像头模组12，所述机器人主体11的前端和后端各具有一对驱动轮14。所述驱动轮14通过设置在所述机器人主体11内的驱动电机（现有技术，图中未示出）带动，所述机器人主体11上还具有航空快接插座，所述航空快接插座通过导线连接至所述摄像头模组12和所述驱动电机。具体实施时，还包括在地面上放置的控制箱，控制箱通过收卷的导线连接至所述航空快接插座，对机器人形成有线控制，为机器人提供远程电源和远程控制，还能实时获取管道内的图像。

所述驱动轮14的转轴位于所述机器人主体11的最前端或最后端，且所述驱动轮12的直径大于所述机器人主体11的高度；所述机器人主体11的底部还具有两组分别设置在前端和后端的顶撑机构2，所述顶撑机构2包括铰接在所述机器人主体11的最前端或最后端的伸缩装置21，所述伸缩装置21与所述机器人主体11之间还具有用于驱动所述伸缩装置21转动的收缩装置22。

采用上述结构，由于驱动轮安装在机器人主体的最前端或最后端，同时，驱动轮的直径大于机器人主体的高度，使得驱动轮必定在机器人主体的前后方向上超出机器人主体，一旦遇到有落差的管道，驱动轮的前端也能先接触到落差墙壁，避免机器人主体直接撞击墙壁，可以形成对机器人主体的保护。另外，如果管道的落差高度接近或大于驱动轮的半径，驱动轮将无法直接爬上落差的管道，就可以先采用前端的顶撑机构辅助前端的驱动轮爬上落差管道，再采用后端的顶撑机构辅助后端的驱动轮爬上落差管道。如图6所示，具体的，前端的收缩装置将伸缩装置向下转出，让伸缩装置的伸缩端朝向前后驱动轮之间的地面，且靠近前端的驱动轮，通过伸缩装置伸长顶住地面，由于伸缩装置倾斜顶撑，顶撑力一方面将前端的驱动轮压在落差处的墙壁上，另一方面将前端的驱动轮顶起，以便前端的驱动轮能够爬上落差的管道。待前端驱动轮爬上落差的管道后，后端的收缩装置将伸缩装置向下转出，并朝向后端倾斜设置，待后端的伸缩装置支撑到地面后，将前端的伸缩装置和收缩装置收起，通过后端的伸缩装置将后端的驱动轮顶起，配合前端驱动轮的向前滚动，就能够让后端驱动轮顺利爬上落差的管道。采用上述结构，在有限的落差高度内，就可以通过顶撑机构辅助驱动轮上下落差管道，提高检测机器人的适应性。

具体实施时，所述伸缩装置21为通过收缩转轴可转动地安装在所述机器人主体11上的电动推杆；所述收缩装置22包括固定安装在所述收缩转轴上的蜗轮以及与所述蜗轮匹配设置的蜗杆，所述蜗杆上安装有收缩电机。本实施例中，如图3所示，所述机器人主体11的底部还具有与所述电动推杆对应设置的容纳槽，所述电动推杆可转动至所述容纳槽内。

这样，通过收缩电机驱动蜗杆转动，利用蜗轮蜗杆机构驱动收缩转轴带动伸缩装置转动到指定位置，一方面能够实现减速增扭矩的效果，另外一方面又能够利用蜗轮蜗杆的自锁特性让伸缩装置停留在任意角度上。

实施时，所述摄像头模组12通过升降机构13安装在所述机器人主体11的顶部。在本实施例中，如图4所示，所述升降机构13包括水平设置的底座131，所述底座131上具有两组沿宽度方向对称设置的支撑杆132，所述支撑杆132的两端通过沿机器人主体11的宽度方向设置的铰轴分别铰接在所述底座131和机器人主体11的侧面；每组所述支撑杆132设置有两个，且两个所述支撑杆132的四个铰轴构成平行四边形结构。所述机器人主体11内具有沿宽度方向贯穿设置的升降转轴，所述升降转轴的两端各连接有一个所述支撑杆，所述升降转轴上安装有蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的输入端安装有升降电机。

这样，通过升降电机带动升降转轴转动，利用平行四边形的特性，无论转动哪一根支撑杆，都能够让底座保持水平状态上升或下降，从而实现摄像头模组的升降，并能利用蜗轮蜗杆的特性让摄像头模组停留在任意位置上。

同时，所述摄像头模组12的前端还具有多个沿周向均布设置的照明灯，并通过竖向设置的回转转轴可转动地安装在底座131上，所述回转转轴的另一端连接有回转电机，如图5所示，通过回转电机带动回转转轴转动，使摄像头模组能够对不同方向上的管道进行摄像。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种管网检测机器人，包括沿水平方向整体呈长条状的机器人主体（11）和设置在所述机器人主体（1）顶部的摄像头模组（12），所述机器人主体（11）的前端和后端各具有一对驱动轮（14），其特征在于，所述驱动轮（14）的转轴位于所述机器人主体（11）的最前端或最后端，且所述驱动轮（14）的直径大于所述机器人主体（11）的高度；所述机器人主体（11）的底部还具有两组分别设置在前端和后端的顶撑机构（2），所述顶撑机构（2）包括铰接在所述机器人主体（11）的最前端或最后端的伸缩装置（21），所述伸缩装置（21）与所述机器人主体（11）之间还具有用于驱动所述伸缩装置（21）转动的收缩装置（22）。

2.如权利要求1所述的管网检测机器人，其特征在于，所述伸缩装置（21）为通过收缩转轴可转动地安装在所述机器人主体（11）上的电动推杆；所述收缩装置（22）包括固定安装在所述收缩转轴上的蜗轮以及与所述蜗轮匹配设置的蜗杆，所述蜗杆上安装有收缩电机。

3.如权利要求2所述的管网检测机器人，其特征在于，所述机器人主体（11）的底部还具有与所述电动推杆对应设置的容纳槽，所述电动推杆可转动至所述容纳槽内。

4.如权利要求1所述的管网检测机器人，其特征在于，所述摄像头模组（12）通过升降机构（13）安装在所述机器人主体（11）的顶部。

5.如权利要求4所述的管网检测机器人，其特征在于，所述升降机构（13）包括水平设置的底座（131），所述底座（131）上具有两组沿宽度方向对称设置的支撑杆（132），所述支撑杆（132）的两端通过沿机器人主体（11）的宽度方向设置的铰轴分别铰接在所述底座（131）和机器人主体（11）的侧面；每组所述支撑杆（132）设置有两个，且两个所述支撑杆（132）的四个铰轴构成平行四边形结构。

6.如权利要求5所述的管网检测机器人，其特征在于，所述机器人主体（11）内具有沿宽度方向贯穿设置的升降转轴，所述升降转轴的两端各连接有一个所述支撑杆，所述升降转轴上安装有蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的输入端安装有升降电机。

7.如权利要求5所述的管网检测机器人，其特征在于，所述摄像头模组（12）通过竖向设置的回转转轴可转动地安装在底座（131）上，所述回转转轴的另一端连接有回转电机。

8.如权利要求5所述的管网检测机器人，其特征在于，所述摄像头模组（12）的前端还具有多个沿周向均布设置的照明灯。

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