管道内况检测机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种管道内况检测机器人，包括机体及设于机体的用于给各用电部件供电的电源、用于行走的行走装置、用于驱动行走装置的行走驱动装置、用于拾取管道内异物的拾取装置、用于驱动拾取装置的拾取驱动装置、用于对采集到的数据和外部指令进行处理的数据综合处理装置、用于信息传输的数据传输装置、用于采集外部信息的参数感知装置、用于对管道内异物进行扫描和识别的探测装置和用于记录储存数据的记录存储装置；所述拾取装置包括夹手及用于控制夹手在空间中移动的机械臂，所述机械臂的一端连接于机体、另一端连接于夹手；本发明专利技术不仅能检测管道内的具体状况，而且还能够对管道内的异物进行拾取。

【技术实现步骤摘要】
管道内况检测机器人
本专利技术涉及管道检测领域，尤其涉及一种管道内况检测机器人。
技术介绍
管道运输在当今工程领域起到至关重要的作用，由于管道设计的复杂性与密闭性，在使用过程中的定期维护检测成为工程技术人员的一大难题；对于管道内部的实时状况采用固定设备进行监控，成本高，并且易受损坏；仪装置设备长期处在某些特种物质中，其自身精度、采集数据的准确性难以为技术人员掌握；同时，固定设备仅能检测较小范围内的现场数据，并且不便更新换代，随管道使用年限增加，局部老化、损毁、囤积异物(或障碍物)的现象可能无法及时发现并处理，极易引发相关事故，造成经济损失与环境破坏，给人们的生产生活带来不利影响。基于此，中国专利CN103615663A公开了一种对流体运输管道内部状况进行定期检查的管道内况检测机器人，其包括为机器人提供电力的电源、控制机器人运动的驱动模块、与驱动模块相连的推进机构、对采集到的数据和外部指令进行处理的数据综合处理模块、用于信息传输的通信及数据传输模块、用于采集外部信息的多种参数感知模块和拍照记录存储模块，该机器人能及时方便地检测管道内的具体状况并且检测范围大。然而，该机器人无法对管道内的异物进行拾取，而管道内狭窄、恶劣的环境并不利于进行人工拾取，工程技术人员强行进行人工拾取的话不仅危险性高，而且效率较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种管道内况检测机器人，不仅能检测管道内的具体状况，而且还能够对管道内的异物进行拾取。本专利技术的管道内况检测机器人，包括机体及设于机体的用于给各用电部件供电的电源、用于行走的行走装置、用于驱动行走装置的行走驱动装置、用于拾取管道内异物的拾取装置、用于驱动拾取装置的拾取驱动装置、用于对采集到的数据和外部指令进行处理的数据综合处理装置、用于信息传输的数据传输装置、用于采集外部信息的参数感知装置、用于对管道内异物进行扫描和识别的探测装置和用于记录储存数据的记录存储装置；所述行走驱动装置、拾取驱动装置、参数感知装置、探测装置和记录存储装置分别与数据综合处理装置连接；所述数据传输装置连接起数据综合处理装置和对机器人进行辅助控制的外部监测控制装置；所述拾取装置包括夹手及用于控制夹手在空间中移动的机械臂，所述机械臂的一端连接于机体、另一端连接于夹手。所述拾取装置还包括以可拆卸方式连接在机体上的控制盒，所述控制盒上对称设有两个机械臂，两个所述夹手分别设置在两个机械臂的末端；所述机体上位于控制盒后方的部位设有用于收容夹手所拾取的异物的收纳箱。所述拾取驱动装置包括驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ、驱动电机Ⅲ及驱动电机Ⅳ；所述机械臂包括依次铰接相连的第一臂段、第二臂段及第三臂段；所述第一臂段的头端通过转轴Ⅰ与控制盒转动连接，所述转轴Ⅰ与驱动电机Ⅰ相连并由驱动电机Ⅰ驱动旋转；所述第二臂段的头端通过转轴Ⅱ与第一臂段转动连接，所述转轴Ⅱ与驱动电机Ⅱ相连并由驱动电机Ⅱ驱动旋转，所述转轴Ⅱ平行于转轴Ⅰ设置；所述第三臂段的头端通过转轴Ⅲ与第二臂段转动连接，所述转轴Ⅲ与驱动电机Ⅲ相连并由驱动电机Ⅲ驱动旋转，所述转轴Ⅲ垂直于转轴Ⅱ设置；所述第三臂段通过转轴Ⅳ与夹手相连，所述转轴Ⅳ与固定在第三臂段上的驱动电机Ⅳ相连并由驱动电机Ⅳ驱动旋转，所述转轴Ⅳ同时垂直于转轴Ⅱ及转轴Ⅲ设置。作为对上述技术方案的进一步改进，所述参数感知装置采用数字传感器进行数据采集，包括检测温度和湿度的温湿度传感器、检测管道内气体浓度的气体浓度传感器、检测管道内气压的环境气压传感器、检测管道内是否有漏光现象的光照度传感器和检测管道倾斜度的重力传感器。作为对上述技术方案的进一步改进，所述数据传输装置采用无线方式与外部监测控制装置相连。作为对上述技术方案的进一步改进，所述探测装置包括三维立体摄像头及照明设备。作为对上述技术方案的进一步改进，所述行走装置包括至少两个行走轮，所述行走驱动装置包括与行走轮一一对应的行走电机，所述行走轮的轮轴与行走电机的输出轴传动连接。作为对上述技术方案的进一步改进，所述机体为四轮车体结构，所述行走装置设有四个行走轮作为机体的四个车轮。作为对上述技术方案的进一步改进，所述行走轮外套设有磁性轮胎。作为对上述技术方案的进一步改进，所述拾取驱动装置还包括驱动电机Ⅴ；所述夹手包括固定台、槽块、固定板、夹爪及“Y”形驱动杆，所述固定台与驱动电机Ⅳ传动连接；所述固定板通过槽块与固定台相连；两个所述夹爪对称设置，每一夹爪均包括爪头、驱动摇杆及从动摇杆，所述驱动摇杆与从动摇杆平行设置，所述驱动摇杆与从动摇杆的一端与爪头铰接相连、另一端与固定板铰接相连；所述“Y”形驱动杆由一根纵杆及两根对称的分支杆组成，所述槽块上设有用于容置纵杆并供纵杆滑动的滑槽；所述驱动电机Ⅴ的输出端与纵杆传动连接并驱动纵杆沿滑槽滑动；所述纵杆从固定板穿出后与两分支杆相连，所述分支杆设有滑道，所述驱动摇杆的底面设有滑柱，所述滑柱设于滑道中，使得两所述驱动摇杆可分别在两分支杆的直线滑动过程中张开或靠拢。通过上述公开内容，本专利技术具有以下有益技术效果：本专利技术的管道内况检测机器人，不仅能及时方便地检测管道内的具体状况，而且还能够对管道内的异物进行拾取；具体而言，机器人在执行任务前，先由工程技术人员依据管道种类配置设定好相应参数，将管道待测段节点打开放入机器人，即可在相应管道内部进行自动化测量监控；检测过程中能实时对管道内的温湿度、特殊气体浓度、气压、光照度等参数进行测量；当遇到管道内有异物时，通过探测装置采集异物信息并将该信息传输给数据综合处理装置，数据综合处理装置对探测装置采集到的信息进行处理后，控制行走驱动装置驱动行走装置，机体移动至适当位置后，再控制拾取驱动装置驱动机械臂及夹手对异物进行拾取，以避免异物堆积管道而引发相关事故；本专利技术的拾取装置能够代替人工自动进行异物的拾取，节约了人力和时间成本，提高了工作效率和安全性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的原理框图；图3为本专利技术的拾取装置的结构示意图；图4为图3中A处放大图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1至图4所示：本实施例的管道内况检测机器人，包括机体1及设于机体1的用于给各用电部件供电的电源、用于行走的行走装置、用于驱动行走装置的行走驱动装置、用于拾取管道内异物的拾取装置、用于驱动拾取装置的拾取驱动装置、用于对采集到的数据和外部指令进行处理的数据综合处理装置、用于信息传输的数据传输装置、用于采集外部信息的参数感知装置、用于对管道内异物进行扫描和识别的探测装置和用于记录储存数据的记录存储装置；所述行走驱动装置、拾取驱动装置、参数感知装置、探测装置和记录存储装置分别与数据综合处理装置连接；所述数据传输装置连接起数据综合处理装置和对机器人进行辅助控制的外部监测控制装置；所述拾取装置包括夹手2及用于控制夹手2在空间中移动的机械臂3，所述机械臂3的一端连接于机体1、另一端连接于夹手2。机体1可以是车体机构或者其它合理结构；电源例如可以是设在机体1内部的大容量蓄电池；行走装置使机体1得以在管道内行走；数据综合处理装置优选为MSP430系列单片机，可对电源、行走驱动装置、拾取驱动装置、参数感知装置、探测装置和记录存储装置进行集中管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道内况检测机器人，其特征在于：包括机体及设于机体的用于给各用电部件供电的电源、用于行走的行走装置、用于驱动行走装置的行走驱动装置、用于拾取管道内异物的拾取装置、用于驱动拾取装置的拾取驱动装置、用于对采集到的数据和外部指令进行处理的数据综合处理装置、用于信息传输的数据传输装置、用于采集外部信息的参数感知装置、用于对管道内异物进行扫描和识别的探测装置和用于记录储存数据的记录存储装置；所述行走驱动装置、拾取驱动装置、参数感知装置、探测装置和记录存储装置分别与数据综合处理装置连接；所述数据传输装置连接起数据综合处理装置和对机器人进行辅助控制的外部监测控制装置；所述拾取装置包括夹手及用于控制夹手在空间中移动的机械臂，所述机械臂的一端连接于机体、另一端连接于夹手；所述拾取装置还包括以可拆卸方式连接在机体上的控制盒，所述控制盒上对称设有两个机械臂，两个所述夹手分别设置在两个机械臂的末端；所述机体上位于控制盒后方的部位设有用于收容夹手所拾取的异物的收纳箱；所述拾取驱动装置包括驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ、驱动电机Ⅲ及驱动电机Ⅳ；所述机械臂包括依次铰接相连的第一臂段、第二臂段及第三臂段；所述第一臂段的头端通过转轴Ⅰ与控制盒转动连接，所述转轴Ⅰ与驱动电机Ⅰ相连并由驱动电机Ⅰ驱动旋转；所述第二臂段的头端通过转轴Ⅱ与第一臂段转动连接，所述转轴Ⅱ与驱动电机Ⅱ相连并由驱动电机Ⅱ驱动旋转，所述转轴Ⅱ平行于转轴Ⅰ设置；所述第三臂段的头端通过转轴Ⅲ与第二臂段转动连接，所述转轴Ⅲ与驱动电机Ⅲ相连并由驱动电机Ⅲ驱动旋转，所述转轴Ⅲ垂直于转轴Ⅱ设置；所述第三臂段通过转轴Ⅳ与夹手相连，所述转轴Ⅳ与固定在第三臂段上的驱动电机Ⅳ相连并由驱动电机Ⅳ驱动旋转，所述转轴Ⅳ同时垂直于转轴Ⅱ及转轴Ⅲ设置。...

【技术特征摘要】
1.一种管道内况检测机器人，其特征在于：包括机体及设于机体的用于给各用电部件供电的电源、用于行走的行走装置、用于驱动行走装置的行走驱动装置、用于拾取管道内异物的拾取装置、用于驱动拾取装置的拾取驱动装置、用于对采集到的数据和外部指令进行处理的数据综合处理装置、用于信息传输的数据传输装置、用于采集外部信息的参数感知装置、用于对管道内异物进行扫描和识别的探测装置和用于记录储存数据的记录存储装置；所述行走驱动装置、拾取驱动装置、参数感知装置、探测装置和记录存储装置分别与数据综合处理装置连接；所述数据传输装置连接起数据综合处理装置和对机器人进行辅助控制的外部监测控制装置；所述拾取装置包括夹手及用于控制夹手在空间中移动的机械臂，所述机械臂的一端连接于机体、另一端连接于夹手；所述拾取装置还包括以可拆卸方式连接在机体上的控制盒，所述控制盒上对称设有两个机械臂，两个所述夹手分别设置在两个机械臂的末端；所述机体上位于控制盒后方的部位设有用于收容夹手所拾取的异物的收纳箱；所述拾取驱动装置包括驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ、驱动电机Ⅲ及驱动电机Ⅳ；所述机械臂包括依次铰接相连的第一臂段、第二臂段及第三臂段；所述第一臂段的头端通过转轴Ⅰ与控制盒转动连接，所述转轴Ⅰ与驱动电机Ⅰ相连并由驱动电机Ⅰ驱动旋转；所述第二臂段的头端通过转轴Ⅱ与第一臂段转动连接，所述转轴Ⅱ与驱动电机Ⅱ相连并由驱动电机Ⅱ驱动旋转，所述转轴Ⅱ平行于转轴Ⅰ设置；所述第三臂段的头端通过转轴Ⅲ与第二臂段转动连接，所述转轴Ⅲ与驱动电机Ⅲ相连并由驱动电机Ⅲ驱动旋转，所述转轴Ⅲ垂直于转轴Ⅱ设置；所述第三臂段通过转轴Ⅳ与夹手相连，所述转轴Ⅳ与固定在第三臂段上的驱动电机Ⅳ相连并由驱动电机Ⅳ驱动旋转，所述转轴Ⅳ同时垂直于转轴Ⅱ及转轴Ⅲ设置。2.根据权利要求1所述的管道内况检测机器人，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东，
申请(专利权)人：陈东，
类型：发明
国别省市：陕西,61