CN221237399U - 基于机器视觉的无线勘探检测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于机器视觉的无线勘探检测机器人，涉及管道勘探检测技术领域，圆柱壳体、行走组件以及设置在圆柱壳体上的成像组件，其中：所述行走组件包括同轴设置在圆柱壳体一端的装配环，所述装配环上周向阵列设置有多个活动杆，并且多个活动杆均沿圆柱壳体的径向布置。本实用新型通过装配环和多个活动杆的设置，多个活动杆上均设置有行走轮，在机器人安置于管道内壁过程中，可以使得多个行走轮周向阵列抵压在管道内壁，后续驱使多个行走轮移动即可实现机器人在管道内部的移动，由于多个行走轮与管道内壁之间呈刚性滚动连接，进而圆柱壳体会与管道保持同轴状态，在机器人移动过程中，可以保证其移动稳定、顺畅。

Description

基于机器视觉的无线勘探检测机器人

技术领域

本实用新型涉及管道勘探检测技术领域，具体涉及基于机器视觉的无线勘探检测机器人。

背景技术

现有的城市大口径排水管道以及下水管道等，随着长时间的使用，其内壁往往会沉积附着有一些杂质废物，而这杂质废物往往会影响管道的输送，故管道在周期性的使用过程中需要对其内壁进行清洁处理。

经检索，专利文件(申请公布号为CN 114215997 A)公开了一种基于视觉检测的管道勘探机器人，包括外壳，所述外壳的上下前后四个方向的端面上设有开口朝外的管径调节滑槽，所述管径调节滑槽内滑动设有管径滑块，所述管径滑块的内端面与所述管径调节滑槽的内壁之间固定设有管径弹簧，所述管径滑块的外端面固定设有两个前后位置对称的动力安装块，所述动力安装块之间转动设有移动轴，所述移动轴上固定设有动力轮，相对所述管径滑块前侧的所述动力安装块内设有转向轴，管径调节滑槽中心位置的所述外壳内设有动力传动腔，所述动力传动腔和所述转向轴内设有控制所述动力轮转动的移动动力机构。

上述机器人在使用时，通过多个管径弹簧来分别驱使多个动力轮与管道内壁进行抵压，实现后续多个动力轮在管道内壁的行走，但是由于机器人整体具有一定的重力，在将其置于管道内壁后，在重力的作用下，位于下方的管径弹簧被压缩的效果更强、位于上方的管径弹簧被压缩的效果较差，进而使得机器人上的圆柱形外壳不能与管道保持同轴，使得机器人后续在管道内壁的行走会较为迟缓、卡顿。

为此，我们提出一种基于机器视觉的无线勘探检测机器人，用以解决现有技术中的机器人在安置于管道内壁后，无法进行在管道内壁进行顺畅行走的问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

现有技术中的机器人在使用过程中，由于其整体具有一定的重力，进而在将其置于管道内壁后，在重力的作用下，位于下方的管径弹簧被压缩的效果更强、位于上方的管径弹簧被压缩的效果较差，进而使得机器人上的圆柱形外壳不能与管道保持同轴，使得机器人后续在管道内壁的行走会较为迟缓、卡顿。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：

基于机器视觉的无线勘探检测机器人，包括圆柱壳体、行走组件以及设置在圆柱壳体上的成像组件，其中：

所述行走组件包括同轴设置在圆柱壳体一端的装配环，所述装配环上周向阵列设置有多个活动杆，并且多个活动杆均沿圆柱壳体的径向布置，多个活动杆远离圆柱壳体的一端均转动设置有行走轮，并且活动杆上设置有用于驱使行走轮转动的行走电机；所述圆柱壳体上位于装配环的一端设置有驱动件，所述驱动件用于驱使多个活动杆相互远离；

所述成像组件设置在圆柱壳体远离装配环的一端上。

作为本实用新型进一步的方案：所述驱动件包括转动安装在圆柱壳体端部的转盘，并且转盘与圆柱壳体同轴设置，所述转盘的外部固定设置有多个随动块，并且多个随动块分别与多个活动杆一一对应设置，多个随动块上均设置有斜面，多个活动杆分别与对应活动杆上的斜面相抵压。

作为本实用新型进一步的方案：所述圆柱壳体的端部设置有用于锁定转盘位置的紧固螺栓。

作为本实用新型进一步的方案：多个所述活动杆相互靠近的一端均转动设置有辅助辊，并且多个辅助辊分别与对应的斜面相抵压。

作为本实用新型进一步的方案：所述活动杆上沿其长度方向设置有刻度标识。

作为本实用新型进一步的方案：所述活动杆上设置有与装配环固定连接的复位弹簧，并且复位弹簧用于使活动杆具有朝向装配环中心位置靠近的移动趋势。

作为本实用新型进一步的方案：所述成像组件包括摄像头、电源和无线发送器，所述电源和无线发送器设置在圆柱壳体内部，电源与多个行走电机、摄像头和无线发送器电性连接，所述摄像头设置在圆柱壳体远离装配环的一端上，并且摄像头与无线发送器电性连接。

作为本实用新型进一步的方案：还包括限位组件，所述限位组件包括周向阵列设置在圆柱壳体外部的多个固定筒，多个固定筒上均活动设置有限位杆，并且固定筒上设置有与限位杆固定连接的调节弹簧，多个所述限位杆相互远离的一端均转动设置有限位轮。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

1、通过装配环和多个活动杆的设置，多个活动杆上均设置有行走轮，在机器人安置于管道内壁过程中，可以使得多个行走轮周向阵列抵压在管道内壁，后续驱使多个行走轮移动即可实现机器人在管道内部的移动，由于多个行走轮与管道内壁之间呈刚性滚动连接，进而圆柱壳体会与管道保持同轴状态，在机器人移动过程中，可以保证其移动稳定、顺畅；

2、通过限位组件的设置，在将机器人安置于管道内壁后，限位组件上的多个限位轮会周向阵列的与管道内壁进行抵压，在机器人移动过程中，多个限位轮可以对圆柱壳体进行有效支撑，进一步的提高了机器人移动的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的剖视结构示意图；

图2是本实用新型的左视结构示意图；

图3是图2中A处的放大结构示意图。

图中：1、圆柱壳体；2、装配环；3、活动杆；4、行走轮；5、行走电机；6、转盘；7、随动块；8、紧固螺栓；9、辅助辊；10、刻度标识；11、复位弹簧；12、摄像头；13、电源；14、无线发送器；15、固定筒；16、限位杆；17、调节弹簧；18、限位轮；19、连接杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3所示，基于机器视觉的无线勘探检测机器人，包括圆柱壳体1，圆柱壳体1上设置有行走组件和成像组件，其中：利用行走组件可以稳定的将机器人整体安置于管道内壁并驱使其进行行走，利用成像组件可以对管道内壁进行勘探检测，便于工作人员了解管道内部的情况。本实用新型通过对行走组件进行设计，在机器人利用该行走组件进行行走过程中，可以使得机器人的圆柱壳体1与管道保持同轴状态，使其行走顺畅、不卡顿，提高了勘探的效率，使用方便。

如图2所示，对于上述中行走组件的设置，行走组件包括同轴设置在圆柱壳体1一端的装配环2，具体的，可以在圆柱壳体1的左端固定设置有多个连接杆19，装配环2固定安装在多个连接杆19上；装配环2上周向阵列设置有多个活动杆3，并且多个活动杆3均沿圆柱壳体1的径向布置，多个活动杆3远离圆柱壳体1的一端均转动设置有行走轮4，并且活动杆3上设置有用于驱使行走轮4转动的行走电机5，利用行走电机5可以驱使行走轮4进行转动。

圆柱壳体1上位于装配环2的一端设置有驱动件，驱动件用于驱使多个活动杆3相互远离，进而在需要将机器人安置于管道内壁过程中，可以先将圆柱壳体1置于待勘探的管道内壁，利用驱动件来驱使多个活动杆3相互远离，直至多个活动杆3上的行走轮4与管道内壁进行抵压，此即完成机器人在管道内壁的安置，驱使行走电机5工作，可以使得多个行走轮4在管道内壁进行移动，此过程中，成像组件可以将管道内部的情况反馈至外部的工作人员。本实施例中，通过多个活动杆3以及多个行走轮4的设置，使得圆柱壳体1与管道内壁之间为刚性滚动连接，保证了行进过程中圆柱壳体1始终与管道保持同轴状态，行进稳定、顺畅。

为了使得机器人进一步的在管道内部行走稳定，本实施例还包括限位组件，限位组件包括周向阵列设置在圆柱壳体1外部的多个固定筒15，多个固定筒15上均活动设置有限位杆16，并且固定筒15上设置有与限位杆16固定连接的调节弹簧17，多个限位杆16相互远离的一端均转动设置有限位轮18，在机器人安置于管道内壁后，多个限位轮18会均匀抵压在管道内壁周向，也即起到对圆柱壳体1的右端进行支撑的作用，防止圆柱壳体1两端失衡，此限位组件的设置使得机器人行走更加稳定。

对于上述中用于驱使多个活动杆3远离的驱动件，该驱动件包括转动安装在圆柱壳体1端部的转盘6，并且转盘6与圆柱壳体1同轴设置，转盘6的外部固定设置有多个随动块7，并且多个随动块7分别与多个活动杆3一一对应设置，多个随动块7上均设置有斜面，多个活动杆3分别与对应活动杆3上的斜面相抵压。驱使转盘6转动，即可使得其上的多个随动块7进行转动，进而随动块7上的斜面会抵压驱使活动杆3进行移动，也即实现多个活动杆3的相互远离；进一步的，为了提高活动杆3与斜面之间的抵压效果，可以在多个活动杆3相互靠近的一端均转动设置有辅助辊9，进而多个辅助辊9分别与对应的斜面相抵压，在斜面转动过程中，斜面可以抵压驱使辅助辊9进行活动，实现活动杆3的移动。圆柱壳体1的端部设置有用于锁定转盘6位置的紧固螺栓8，在转盘6转动相应角度后，可以利用紧固螺栓8将转盘6位置进行锁定，使得转盘6上的多个随动块7保持位置不动。

再如图2所示，进一步的，在将机器人安置于管道内壁前，为了可以知悉待勘测管道的直径而便于后续多个活动杆3位置进行相应的调节适配，可以在活动杆3上沿其长度方向设置有刻度标识10，利用刻度标识10可以准确的知悉活动杆3移动的距离，便于进行相应的调节。

当利用机器人对管道勘测完成并取下机器人后，驱使转盘6复位，为了可以使得多个活动杆3可以相互靠近的移动复位，在活动杆3上设置有与装配环2固定连接的复位弹簧11，并且复位弹簧11用于使活动杆3具有朝向装配环2中心位置靠近的移动趋势，也即在转盘6驱使多个活动杆3相互远离的过程中，多个复位弹簧11会被压缩，当使得转盘6复位后，在多个复位弹簧11的作用下，可以使得多个活动杆3复位移动，便于下一次工作的进行。

如图1所示，对于本实用新型中成像组件的设置，成像组件包括摄像头12、电源13和无线发送器14，电源13和无线发送器14设置在圆柱壳体1内部，电源13与多个行走电机5、摄像头12和无线发送器14电性连接，也即利用电源13可以对多个行走电机5、摄像头12和无线发送器14进行供能，具体的，电源13可以设置为蓄电池，也可以设置为现有技术中的其它常规技术手段；摄像头12设置在圆柱壳体1远离装配环2的一端上，并且摄像头12与无线发送器14电性连接，当摄像头12工作时，摄像头12可将拍摄的影像通过无线发送器14传送到工作人员手中，使得工作人员可以对管道内部的情况进行观察与判断。

当然，本实施例中仅仅提出上述成像组件的一种设置，在实际使用过程中，并不局限于使用此种结构的成像组件，也可以在此基础上增设或删减相应的部件，更进一步的，也可以利用现有技术中的常规成像组件来替换本实施例中的成像组件，只要所设置的成像组件能够实现对管道内部进行勘探检测的功能即可。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.基于机器视觉的无线勘探检测机器人，其特征在于，包括圆柱壳体(1)、行走组件以及设置在圆柱壳体(1)上的成像组件，其中：

所述行走组件包括同轴设置在圆柱壳体(1)一端的装配环(2)，所述装配环(2)上周向阵列设置有多个活动杆(3)，并且多个活动杆(3)均沿圆柱壳体(1)的径向布置，多个活动杆(3)远离圆柱壳体(1)的一端均转动设置有行走轮(4)，并且活动杆(3)上设置有用于驱使行走轮(4)转动的行走电机(5)；所述圆柱壳体(1)上位于装配环(2)的一端设置有驱动件，所述驱动件用于驱使多个活动杆(3)相互远离；

所述成像组件设置在圆柱壳体(1)远离装配环(2)的一端上。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的无线勘探检测机器人，其特征在于，所述驱动件包括转动安装在圆柱壳体(1)端部的转盘(6)，并且转盘(6)与圆柱壳体(1)同轴设置，所述转盘(6)的外部固定设置有多个随动块(7)，并且多个随动块(7)分别与多个活动杆(3)一一对应设置，多个随动块(7)上均设置有斜面，多个活动杆(3)分别与对应活动杆(3)上的斜面相抵压。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的无线勘探检测机器人，其特征在于，所述圆柱壳体(1)的端部设置有用于锁定转盘(6)位置的紧固螺栓(8)。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的无线勘探检测机器人，其特征在于，多个所述活动杆(3)相互靠近的一端均转动设置有辅助辊(9)，并且多个辅助辊(9)分别与对应的斜面相抵压。

5.根据权利要求2所述的基于机器视觉的无线勘探检测机器人，其特征在于，所述活动杆(3)上沿其长度方向设置有刻度标识(10)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于机器视觉的无线勘探检测机器人，其特征在于，所述活动杆(3)上设置有与装配环(2)固定连接的复位弹簧(11)，并且复位弹簧(11)用于使活动杆(3)具有朝向装配环(2)中心位置靠近的移动趋势。

7.根据权利要求1所述的基于机器视觉的无线勘探检测机器人，其特征在于，所述成像组件包括摄像头(12)、电源(13)和无线发送器(14)，所述电源(13)和无线发送器(14)设置在圆柱壳体(1)内部，电源(13)与多个行走电机(5)、摄像头(12)和无线发送器(14)电性连接，所述摄像头(12)设置在圆柱壳体(1)远离装配环(2)的一端上，并且摄像头(12)与无线发送器(14)电性连接。

8.根据权利要求1所述的基于机器视觉的无线勘探检测机器人，其特征在于，还包括限位组件，所述限位组件包括周向阵列设置在圆柱壳体(1)外部的多个固定筒(15)，多个固定筒(15)上均活动设置有限位杆(16)，并且固定筒(15)上设置有与限位杆(16)固定连接的调节弹簧(17)，多个所述限位杆(16)相互远离的一端均转动设置有限位轮(18)。