具有凸缘翻转机构的外表面检测机器人制造技术

公开了一种用于沿管线(42)的表面行进的管道检测机器人(10)，机器人(10)具有：主体(12)；独立的第一和第二铰接腿部(16a、16b)，其附接在主体(12)上；以及第一和第二腿部电动机(18a、18b)，其分别与第一和第二铰接腿部(16a、16b)进行控制通信。机器人(10)还具有在腿部(16a、16b)的与主体(12)相反的端部处附接在第一和第二铰接腿部(16a、16b)上的第一和第二对轮子(24a、24b)。第一和第二腿部电动机(18a、18b)构造为当第一对轮子(24a)遇到障碍物时，第二腿部电动机(18b)使第二腿部(16b)远离管线(42)的表面并且径向围绕主体(12)地向上旋转直至第二对轮子(24b)在障碍物的相反侧与管线(42)的表面接触为止，之后，第一腿部电动机(18a)使第一腿部(16a)远离管线(42)的表面并且径向围绕主体(12)地向上旋转直至第一对轮子(24a)与管线(42)的表面接触为止，从而使机器人(10)越过障碍物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】具有凸缘翻转机构的外表面检测机器人专利技术人:法迪.西巴伊(Fadi Sibai)
本专利技术涉及管道外表面的机器人检测以及机器人检测装置越过连接在管道外表面上的障碍物的运动。
技术介绍
在横跨陆地或开阔地形的长距离上延伸的管线通过手动人工检测来检测外部且通过清管器和其它管内工具来检测内部。存在用于检测包括陆地上、地下、海底和其它地形上延伸的石油和天然气管线在内的各种管线的许多系统。管线检测仪(清管器)通常借助推动清管器的流体的流动穿过管线。清管器通常包含检测管线的内表面的仪器。清管器也被用于推动沉积物或其它障碍物通过管线，以保持线路畅通。超声波传感器和电磁传感器已被用在清管器上，以形成长距离的管线内表面的图像。这种数据可以被直观地观察或由计算机算法进行分析，以探测管线的损坏或管线内的沉积物积聚。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种用于沿管线的表面行进的管道检测机器人。所述机器人具有:主体；独立的第一铰接腿部和第二铰接腿部，其附接在所述主体上；第一腿部电动机和第二腿部电动机，其分别与所述第一铰接腿部和所述第二铰接腿部进行控制通信；以及第一对轮子和第二对轮子，其在所述腿部的与所述主体相反的端部处附接在所述第一铰接腿部和所述第二铰接腿部上。另外，所述第一腿部电动机和所述第二腿部电动机构造为:当所述第一对轮子遇到障碍物时，所述第二腿部电动机使所述第二腿部远离所述管线的表面并且径向围绕所述主体地向上旋转，直至所述第二对轮子在所述障碍物的相反侧与所述管线的表面接触为止，之后，所述第一腿部电动机使所述第一腿部远离所述管线的表面并且径向围绕所述主体地向上旋转，直至所述第一对轮子与所述管线的表面接触为止，从而使所述机器人越过所述障碍物。在所述管道检测机器人中，所述第一对轮子和所述第二对轮子可以通过第一轮毂和第二轮毂分别附接在所述第一铰接腿部和所述第二铰接腿部上，并且所述轮毂可以包含至少一个轮子电动机，以向所述轮子提供动力。此外，各轮子可以由单独的轮子电动机提供动力，并且所述机器人的路线可以通过利用各轮子的相应轮子电动机增大或降低各轮子的速度来调整。另外，所述机器人的主体可以包含选自如下群组的至少一个装置，所述群组包括控制电路、通信电路、全球定位系统(GPS)电路、GPS天线、照相机、照相机电路和电池组。所述机器人还可以包括面向下方的照相机，所述面向下方的照相机附接在所述主体上，以收集关于所述管线的表面状况的数据并且引导所述机器人。在一些实施例中，所述机器人可以是自主的。在其它实施例中，所述机器人可以是远程控制的。此外，销可以附接在所述主体上并且具有伸出位置和缩回位置。当处于所述伸出位置时，所述销可以锁定所述腿部相对于所述主体的位置。当处于所述缩回位置时，所述销可以允许所述腿部相对于所述主体进行铰链运动。所述机器人还可以包括径向臂，所述径向臂附接在所述主体上并且围绕所述管道的外周的一部分从所述主体向外延伸，所述径向臂具有用于检测所述管道的表面的照相机。另外，所述机器人可以具有径向臂伸长部，所述径向臂伸长部能滑动地附接在所述径向臂上，并且构造为围绕所述管道的外周进一步延伸。本专利技术的可选实施例提供一种管线检测机器人，所述管线检测机器人具有:主体；第一腿部和第二腿部，其附接在所述主体上；第一轮子和第二轮子，其分别在所述第一腿部和所述第二腿部的与所述主体相反的端部处附接在所述第一腿部和所述第二腿部上；以及径向臂，其附接在所述主体上并且围绕所述管线的外周的一部分从所述主体向外延伸，所述径向臂具有用于检测所述管线的表面的照相机。所述机器人还可以包括径向臂伸长部，所述径向臂伸长部能滑动地附接在所述径向臂上，并且构造为围绕所述管线的外周进一步延伸超过所述径向臂。另外，所述机器人可以具有第一腿部电动机和第二腿部电动机，所述第一腿部电动机和所述第二腿部电动机分别所述第一腿部和所述第二腿部进行控制通信，所述第一腿部电动机和所述第二腿部电动机构造为:当所述第一对轮子遇到障碍物时，所述第二腿部电动机使所述第二腿部远离所述管线的表面并且径向围绕所述主体地向上旋转，直至所述第二对轮子在所述障碍物的相反侧与所述管线的表面接触为止，之后，所述第一腿部电动机使所述第一腿部远离所述管线的表面并且径向围绕所述主体地向上旋转，直至所述第一对轮子与所述管线的表面接触为止，从而使所述机器人越过所述障碍物。此外，所述第一轮子和所述第二轮子可以分别通过第一和第二轮毂附接在所述第一腿部和所述第二腿部上，所述第一和第二轮毂包含用于所述第一轮子和所述第二轮子各轮子的单独的轮子电动机，并且所述机器人的路线能够通过利用所述第一轮子和所述第二轮子的相应轮子电动机增大或降低所述第一轮子和所述第二轮子的速度来调整。在某些实施例中，所述机器人可以包括面向下方的照相机，所述面向下方的照相机附接在所述主体上，以收集关于所述管线的表面状况的数据并且引导所述机器人。另外，所述机器人可以是自主的或远程控制的。此外，所述机器人可以包括销，所述销附接在所述主体上并且具有伸出位置和缩回位置，其中，当处于所述伸出位置时，所述销锁定所述腿部相对于所述主体的位置，而当处于所述缩回位置时，所述销允许所述腿部相对于所述主体进行铰链运动。本文还公开了一种检测管线的方法。所述方法包括提供一种机器人检测装置，所述机器人检测装置具有:主体；第一轮子组件和第二轮子组件，其围绕所述主体的外周进行完全的铰链运动，并且具有位于远离所述主体的端部上的轮子。所述方法包括如下步骤:沿所述管线推动所述装置并且使所述装置到达邻近所述管线上的障碍物处，使得所述第一轮子组件和所述第二轮子组件中的一者位于所述障碍物的近侧；使所述主体相对于近侧的所述轮子组件进行铰链运动，并且使所述障碍物远侧的轮子组件相对于所述主体进行铰链运动，使得远侧的所述轮子组件上的轮子环绕着运行到所述管线上方，并且在所述障碍物的与近侧的所述轮子组件相反的一侧降落在所述管线上；以及使所述主体相对于远侧的所述轮子组件进行铰链运动，并且使近侧的所述轮子组件相对于所述主体进行铰链运动，使得近侧的所述轮子组件上的轮子在远侧的所述轮子组件的远离所述障碍物的一侧降落在所述管线上。在一些实施例中，所述方法可以包括以下步骤:使用附接在所述机器人主体上的装置探测所述障碍物，所述装置选自如下群组，所述群组包括照相机、全球定位系统(GPS)和接近传感器。【附图说明】可以参照在构成本说明书一部分的附图中示出的本专利技术的实施例来对本专利技术的以上简要概括内容进行更具体的描述，从而使得本专利技术的上述特征、方面和优点及其它内容将变得显而易见并且可以更详细地理解。然而，应注意的是:附图仅示出本专利技术的优选实施例，因此不应被视为对本专利技术的范围的限制，这是因为本专利技术还可能包括其它的等效实施例。图1是根据本专利技术的实当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道检测机器人(10)，其用于沿管线(42)的表面行进，所述机器人(10)的特征在于：主体(12)；独立的第一铰接腿部(16a)和第二铰接腿部(16b)，其附接在所述主体(12)上；第一腿部电动机(18a)和第二腿部电动机(18b)，其分别与所述第一铰接腿部(16a)和所述第二铰接腿部(16b)进行控制通信；以及第一对轮子(24a)和第二对轮子(24b)，其在所述第一铰接腿部(16a)和所述第二铰接腿部(16b)的与所述主体(12)相反的端部处分别附接在所述第一铰接腿部(16a)和所述第二铰接腿部(16b)上；所述第一腿部电动机(18a)和所述第二腿部电动机(18b)构造为：当所述第一对轮子(24a)遇到障碍物时，第二腿部电动机(18b)使所述第二铰接腿部(16b)远离所述管线(42)的表面并且径向围绕所述主体(12)地向上旋转，直至所述第二对轮子(24b)在所述障碍物的相反侧与所述管线(42)的表面接触为止，之后，所述第一腿部电动机(18a)使所述第一铰接腿部(16a)远离所述管线(42)的表面并且径向围绕所述主体(12)地向上旋转，直至所述第一对轮子(24a)与所述管线(42)的表面接触为止，从而使所述机器人(10)越过所述障碍物。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：法迪·西巴伊，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA