一种智慧管廊机器人智能巡检综合管理系统技术方案

本发明专利技术提供一种智慧管廊机器人智能巡检综合管理系统，包括气缸、滚轮电机、滚轮、轨道、单向阀、风机、机械手电机、基片、顶部片、中间片、尾部片、中间弯杆、中间铰接杆、尾部杆、端部铰接杆、摄像头、轴承、限位钉，气缸顶部设有U形支架，轨道贯穿在U形支架内，滚轮销接在滚轮电机轴上，在轨道上滚动；单向阀和风机装在气缸的风控管中，控制气缸内腔的进气和排气，实现机械手电机的上下移动；基片螺装在机械手电机底端，顶部片销接在机械手电机轴上，正五边形的顶部片、中间片、尾部片依次铰接装配，基片侧面的凸块、中间弯杆、尾部杆、中间铰接杆、端部铰接杆铰接成连杆机构；顶部片转动时，机械手完成收拢成封闭空间和展开动作。

An Intelligent Patrol and Inspection Integrated Management System for Intelligent Pipe Gallery Robot

The invention provides an intelligent inspection and integrated management system for intelligent pipe corridor robot, which includes cylinder, roller motor, roller, track, one-way valve, fan, manipulator motor, base plate, top plate, middle plate, tail plate, middle bend bar, middle hinge bar, end hinge bar, camera, bearing, limit pin, U-shaped bracket is arranged on the top of cylinder, and track runs through it. In the U-shaped bracket, the roller pin is connected to the roller motor shaft and rolls on the track; the one-way valve and the fan are installed in the air control tube of the cylinder to control the air intake and exhaust of the cylinder chamber to realize the up-down movement of the manipulator motor; the base screw is installed at the bottom of the manipulator motor, the top pin is connected to the manipulator motor shaft, and the top piece, the middle piece and the tail piece of the regular pentagon are articulated and assembled in turn. The bump on the side of the substrate, the middle bending rod, the tail rod, the middle hinged rod and the end hinged rod are hinged to form a connecting rod mechanism. When the top piece rotates, the manipulator completes the closing space and unfolding action.

【技术实现步骤摘要】
一种智慧管廊机器人智能巡检综合管理系统
本专利技术涉及一种管理系统，特别是涉及一种智慧管廊机器人智能巡检综合管理系统。
技术介绍
综合管廊是指地下城市管道综合走廊，在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通讯，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施。克服了反复开挖地面，街道蜘蛛网式架空线等城市建设中出现的问题，同时管线安全水平和防灾抗灾能力也明显提升。建立完善的综合管廊运营管理系统，是实现管廊安全平稳运营的重要保障。管廊在运营过程中，容易出现的问题主要有两方面，一方面是管廊自身的质量问题，水泥廊壁易出现沉降或裂缝等现象，廊壁的变形会影响到内部刚性管线的损坏，廊壁上的裂缝会导致渗漏现象，造成管廊内线路的腐蚀；另一方面是管廊内燃气、供热、排水等管线的泄露，会造成放置在同一管廊内的其它线路的损坏。因此需要一种实用可靠的智慧管廊机器人智能巡检综合管理系统，对管廊的廊壁和内部管线进行实时监管。专利号201810136227.7，一种城市综合管廊机器人，在管廊内装有轨道，机器沿着轨道移动，机器上装有摄像机和灭火器，可以对管廊内的情况进行实时监控，在发现管廊内的燃火点时进行灭火动作。在实际的管廊管理过程中，仅依靠管廊机器人上的灭火结构是远远不够的，重要的是在事故发生后，管廊机器人能够辅助管理人员迅速解决现场问题，因此要求管廊机器人具备机械手类的抓取动作，能够将远距离的工具迅速传递给工作人员，或者将管廊内的有害物体快速运出管廊。因此，需要设计一种智慧管廊机器人智能巡检综合管理系统，系统中的机械手部分能够实现抓取动作，运载维修工具，并且机械手能形成封闭的运载空间，将有害物体快速运出管廊。这对于维护地下综合管廊的稳定运营，促进城市市政基础设施建设，保障城市空间整体协调发展和营造良好的城市生态环境具有重要意义。
技术实现思路
因此，本专利技术优化现有管廊管理系统中的机器人的结构和功能，在对管廊内的环境进行监控的同时，管廊机器人的机械手能够运载工具，并且能形成完整的封闭空间，将管廊内的无固定形状等有害物体等运载出管廊。本专利技术所采用的技术方案是：一种智慧管廊机器人智能巡检综合管理系统，其特征在于：包括气缸、滚轮电机、滚轮、轨道、单向阀、风机、机械手电机、基片、顶部片、中间片、尾部片、中间弯杆、中间铰接杆、尾部杆、端部铰接杆、摄像头、轴承、限位钉。所述气缸为中心轴线的竖直的圆柱壳体，所述气缸的顶部设有横截面为U形的支架，支架的两侧立壁中装有轴承；所述滚轮电机的机壳螺接在支架一侧立壁的外侧面上，所述滚轮电机的电机轴水平穿过支架的两侧立壁上的轴承的内圈；所述滚轮销接在滚轮电机的电机轴上。所述轨道为长条形，两端设有竖直的立柱装在管廊内顶，所述轨道贯穿在气缸顶部的支架内；在所述轨道的顶面，沿着轨道的长度方向开设有凹槽，所述滚轮在轨道的凹槽内滚动。所述气缸的外圆柱面上，装有摄像头；在气缸的圆柱面上，摄像头的对向端，设有中心轴线水平的气控管，气孔管内部与气缸的内腔连通；所述气缸的气控管内，由内向外依次装有单向阀和风机。所述单向阀的壳体为圆柱体，沿着壳体的中心轴线方向，开设有两个通孔，通孔的内部孔径大于开口处内径；所述壳体的每个通孔内均装有活塞和弹簧，并且两个通孔内的活塞和弹簧的排布位置相反。进一步讲，所述活塞为圆柱体，圆柱体的外径小于壳体的通孔内部孔径，大于通孔两端开口处内径。进一步讲，所述活塞的外圆柱面上，沿着活塞中心轴线方向，环绕活塞中心轴线，均匀设有多个竖条，活塞的最大外径等于壳体的通孔的内部孔径。进一步讲，所述弹簧的一端装在活塞上，另一端抵在通孔内部较大孔径段的端部壁上。所述风机的中间结构为扁圆形的镂空架，所述风机电机的机壳螺接在镂空架上，所述风机电机的电机轴水平穿过镂空架，电机轴上销接有扇叶。进一步讲，所述楼空架的中心轴线水平，风机电机在楼空架的内侧，扇叶在镂空架的外侧。所述机械手电机的机壳底端螺接有基片，所述基片为正五边形扁柱体，所述基片的中央位置开设有轴承孔，轴承孔内装有轴承，所述基片的五个竖直侧面上均设有凸块。所述机械手电机的电机轴竖直向下穿过基片上的轴承内圈，所述顶部片顶部的顶部片驱动柱与电机轴销接。所述机械手电机的顶部设有中心轴线竖直的圆柱形推拉柱，所述推拉柱的外圆柱面上，环绕中心轴线均匀设有多个竖直的竖筋，所述气缸的内腔的下端开口开设有多个竖直的竖槽，所述竖筋在竖槽内上下滑动；所述推拉柱的顶端设有中心轴线竖直的扁圆柱体的顶塞，所述顶塞在气缸的内腔中上下滑动。进一步讲，所述顶塞的外径等于气缸的内腔的内径；所述顶塞的外径大于气缸的下端开口的最大孔径。所述顶部片、中间片、尾部片的主体均为大小相同的正五边形扁柱，所述顶部片的主体的顶部中央设有扁圆柱形的顶部片驱动柱，所述中间片的主体的顶部中央设有细圆柱形的中间片驱动柱，所述尾部片的主体的顶部中央设有细圆柱形的尾部片驱动柱；所述顶部片的五个侧面的底部边线分别和五件中间片的一个侧面的底部边线铰接装配，每件中间片的另一侧面的底部边线均与尾部片的一个侧面的底部边线铰接装配；尾部片的另一侧面上伸出三角形的三角齿。进一步讲，所述中间片的两个铰接装配的侧面不相邻；所述尾部片的铰接端侧面与三角齿端侧面不相邻。进一步讲，所述尾部片的主体的五边形底面与三角齿呈钝角夹角，在机械手收缩成完整封闭体时，五个三角齿组成的完整的正五边形扁柱，并且与顶部片平行。所述中间弯杆的两端直，中间弯曲，中间位置铰接在中间片驱动柱顶端，其铰接方式为中间弯杆可以环绕中间片驱动柱转动；所述中间弯杆的两端各铰接一件中间铰接杆，其铰接方式为中间铰接杆与中间片之间的夹角可调；所述尾部杆的一端铰接在尾部片驱动柱顶端，其铰接方式为尾部杆可以环绕尾部片驱动柱转动，所述尾部杆的另一端铰接有端部铰接杆，其铰接方式为端部铰接杆与尾部片之间的夹角可调。所述端部铰接杆有两件，另一件的一端铰接在基片的凸块上，其铰接方式为端部铰接杆与顶部片之间的夹角可调；两件端部铰接杆的另一端分别与两件中间铰接杆的外端铰接，其铰接方式为端部铰接杆可以环绕中间铰接杆的外端旋转。进一步讲，所述中间弯杆、中间铰接杆、尾部杆、端部铰接杆的顶面和底面为平行的平面，并且厚度相同；中间铰接杆和端部铰接杆在运动过程中，两者的顶面始终平行。进一步讲，在机械手收起和张开过程中，所述中间弯杆平行于中间片的外侧面转动；所述尾部杆平行于尾部片的外侧面转动。本专利技术的原理为：所述滚轮电机、风机电机、机械手电机均为正反转步进电机，并且电机壳装有无线信号接收器，操作人用使用无线遥控设备对三个电机进行控制。所述滚轮电机用于带动滚轮在轨道上的滚动，所述风机电机用于气缸内腔的抽气和充气动作，以实现机械手电机的上下移动；所述机械手电机控制顶部片的转动，实现机械手的收拢和展开。所述机械手电机顶部的推拉柱内装有蓄电池，为滚轮电机、风机电机、机械手电机提供电能，沿着轨道的轮廓，在管廊墙壁上装有多个无线充气器，随时为蓄电池提供电能。当需要展开机械手时，机械手电机带动顶部片，背向中间弯杆的内端指向转动，机械手展开；当需要收拢机械手时，机械手电机带动顶部片，朝向中间弯杆的内端指向转动，机械手收拢。本专利技术一种智慧管廊机器人智能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智慧管廊机器人智能巡检综合管理系统，其特征在于：包括气缸(1)、滚轮电机(2)、滚轮(3)、轨道(4)、单向阀(5)、风机(6)、机械手电机(7)、基片(8)、顶部片(9)、中间片(10)、尾部片(11)、中间弯杆(12)、中间铰接杆(13)、尾部杆(14)、端部铰接杆(15)、摄像头(16)、轴承(17)、限位钉(18)；所述气缸(1)为中心轴线的竖直的圆柱壳体，所述气缸(1)的顶部设有横截面为U形的支架(102)，支架(102)的两侧立壁中装有轴承(17)；所述滚轮电机(2)的机壳螺接在支架(102)一侧立壁的外侧面上，所述滚轮电机(2)的电机轴水平穿过支架(102)的两侧立壁上的轴承(17)的内圈；所述滚轮(3)销接在滚轮电机(2)的电机轴上；所述轨道(4)为长条形，两端设有竖直的立柱(401)装在管廊内顶，所述轨道(4)贯穿在气缸(1)顶部的支架(102)内；在所述轨道(4)的顶面，沿着轨道(4)的长度方向开设有凹槽，所述滚轮(3)在轨道(4)的凹槽内滚动；所述气缸(1)的外圆柱面上，装有摄像头(16)；在气缸(1)的圆柱面上，摄像头(16)的对向端，设有中心轴线水平的气控管(103)，气孔管(103)内部与气缸(1)的内腔(101)连通；所述气缸(1)的气控管(103)内，由内向外依次装有单向阀(5)和风机(6)；所述单向阀(5)的壳体(501)为圆柱体，沿着壳体(501)的中心轴线方向，开设有两个通孔，通孔的内部孔径大于开口处内径；所述壳体(501)的每个通孔内均装有活塞(502)和弹簧(503)，并且两个通孔内的活塞(502)和弹簧(503)的排布位置相反；所述风机(6)的中间结构为扁圆形的镂空架(601)，所述风机电机(602)的机壳螺接在镂空架(601)上，所述风机电机(602)的电机轴水平穿过镂空架(601)，电机轴上销接有扇叶(603)；所述机械手电机(7)的机壳底端螺接有基片(8)，所述基片(8)为正五边形扁柱体，所述基片(8)的中央位置开设有轴承孔(801)，轴承孔(801)内装有轴承(17)，所述基片(8)的五个竖直侧面上均设有凸块(802)；所述机械手电机(7)的电机轴竖直向下穿过基片(8)上的轴承内圈，所述顶部片(9)顶部的顶部片驱动柱(901)与电机轴销接；所述机械手电机(7)的顶部设有中心轴线竖直的圆柱形推拉柱(701)，所述推拉柱(701)的外圆柱面上，环绕中心轴线均匀设有多个竖直的竖筋(702)，所述气缸(1)的内腔(101)的下端开口开设有多个竖直的竖槽，所述竖筋(702)在竖槽内上下滑动；所述推拉柱(701)的顶端设有中心轴线竖直的扁圆柱体的顶塞(703)，所述顶塞(703)在气缸(1)的内腔(101)中上下滑动；所述顶部片(9)、中间片(10)、尾部片(11)的主体均为大小相同的正五边形扁柱，所述顶部片(9)的主体的顶部中央设有扁圆柱形的顶部片驱动柱(901)，所述中间片(10)的主体的顶部中央设有细圆柱形的中间片驱动柱(1001)，所述尾部片(11)的主体的顶部中央设有细圆柱形的尾部片驱动柱(1101)；所述顶部片(9)的五个侧面的底部边线分别和五件中间片(10)的一个侧面的底部边线铰接装配，每件中间片(10)的另一侧面的底部边线均与尾部片(11)的一个侧面的底部边线铰接装配；尾部片(11)的另一侧面上伸出三角形的三角齿(1102)；所述中间弯杆(12)的两端直，中间弯曲，中间位置铰接在中间片驱动柱(1001)顶端，其铰接方式为中间弯杆(12)可以环绕中间片驱动柱(1001)转动；所述中间弯杆(12)的两端各铰接一件中间铰接杆(13)，其铰接方式为中间铰接杆(13)与中间片(10)之间的夹角可调；所述尾部杆(14)的一端铰接在尾部片驱动柱(1101)顶端，其铰接方式为尾部杆(14)可以环绕尾部片驱动柱(1101)转动，所述尾部杆(14)的另一端铰接有端部铰接杆(15)，其铰接方式为端部铰接杆(15)与尾部片(11)之间的夹角可调；所述端部铰接杆(15)有两件，另一件的一端铰接在基片(8)的凸块(802)上，其铰接方式为端部铰接杆(15)与顶部片(9)之间的夹角可调；两件端部铰接杆(15)的另一端分别与两件中间铰接杆(13)的外端铰接，其铰接方式为端部铰接杆(15)可以环绕中间铰接杆(13)的外端旋转。...

【技术特征摘要】
1.一种智慧管廊机器人智能巡检综合管理系统，其特征在于：包括气缸(1)、滚轮电机(2)、滚轮(3)、轨道(4)、单向阀(5)、风机(6)、机械手电机(7)、基片(8)、顶部片(9)、中间片(10)、尾部片(11)、中间弯杆(12)、中间铰接杆(13)、尾部杆(14)、端部铰接杆(15)、摄像头(16)、轴承(17)、限位钉(18)；所述气缸(1)为中心轴线的竖直的圆柱壳体，所述气缸(1)的顶部设有横截面为U形的支架(102)，支架(102)的两侧立壁中装有轴承(17)；所述滚轮电机(2)的机壳螺接在支架(102)一侧立壁的外侧面上，所述滚轮电机(2)的电机轴水平穿过支架(102)的两侧立壁上的轴承(17)的内圈；所述滚轮(3)销接在滚轮电机(2)的电机轴上；所述轨道(4)为长条形，两端设有竖直的立柱(401)装在管廊内顶，所述轨道(4)贯穿在气缸(1)顶部的支架(102)内；在所述轨道(4)的顶面，沿着轨道(4)的长度方向开设有凹槽，所述滚轮(3)在轨道(4)的凹槽内滚动；所述气缸(1)的外圆柱面上，装有摄像头(16)；在气缸(1)的圆柱面上，摄像头(16)的对向端，设有中心轴线水平的气控管(103)，气孔管(103)内部与气缸(1)的内腔(101)连通；所述气缸(1)的气控管(103)内，由内向外依次装有单向阀(5)和风机(6)；所述单向阀(5)的壳体(501)为圆柱体，沿着壳体(501)的中心轴线方向，开设有两个通孔，通孔的内部孔径大于开口处内径；所述壳体(501)的每个通孔内均装有活塞(502)和弹簧(503)，并且两个通孔内的活塞(502)和弹簧(503)的排布位置相反；所述风机(6)的中间结构为扁圆形的镂空架(601)，所述风机电机(602)的机壳螺接在镂空架(601)上，所述风机电机(602)的电机轴水平穿过镂空架(601)，电机轴上销接有扇叶(603)；所述机械手电机(7)的机壳底端螺接有基片(8)，所述基片(8)为正五边形扁柱体，所述基片(8)的中央位置开设有轴承孔(801)，轴承孔(801)内装有轴承(17)，所述基片(8)的五个竖直侧面上均设有凸块(802)；所述机械手电机(7)的电机轴竖直向下穿过基片(8)上的轴承内圈，所述顶部片(9)顶部的顶部片驱动柱(901)与电机轴销接；所述机械手电机(7)的顶部设有中心轴线竖直的圆柱形推拉柱(701)，所述推拉柱(701)的外圆柱面上，环绕中心轴线均匀设有多个竖直的竖筋(702)，所述气缸(1)的内腔(101)的下端开口开设有多个竖直的竖槽，所述竖筋(702)在竖槽内上下滑动；所述推拉柱(701)的顶端设有中心轴线竖直的扁圆柱体的顶塞(703)，所述顶塞(703)在气缸(1)的内腔(101)中上下滑动；所述顶部片(9)、中间片(10)、尾部片(11)的主体均为大小相同的正五边形扁柱，所述顶部片(9)的主体的顶部中央设有扁圆柱形的顶部片驱动柱(901)，所述中间片(10)的主体的顶部中央设有细圆柱形的中间片驱动柱(1001)，所述尾部片(11)的主体的顶部中央设有细圆柱形的尾部片驱动柱(1101)；所述顶部片(9)的五个侧面的底部边线分别和五件中间片(10)的一个侧面的底部边线铰接装配，每件中间片(10)的另一侧面的底部边线均与尾部片(11)的一个侧面的底部边线铰接装配...

【专利技术属性】
技术研发人员：田瑜基，蒋世峰，刘子立，刘果，陈云，
申请(专利权)人：厦门精图信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35