一种多功能管道机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能管道机器人，其特征在于，所述机器人包括：机器人主体；所述机器人主体上设置有牵引装置；所述机器人主体前端设置有机械臂；所述机器人主体的尾部设置有传感器；所述机器人主体两侧均设置有行动轮；所述机器人主体内部设置有控制系统；所述传感器、牵引装置、行动轮和机械臂分别信号连接于控制系统。它具有：远程控制、功能全面、可靠性高和安全性高等优点。

A multifunctional pipe robot

The utility model discloses a multifunctional pipeline robot, which is characterized in that the robot includes a robot body; the robot main body is provided with a traction device; the robot body is arranged at the front end of the mechanical arm; the tail of the robot body is provided with a sensor; the two sides of the robot body are provided with action wheel; the robot main body is arranged inside the control system; the sensor, traction device, action wheel and mechanical arm are respectively connected to the signal control system. It has the advantages of remote control, comprehensive function, high reliability and high safety.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能管道机器人
本技术涉及机器人领域，特别是一种多功能管道机器人。
技术介绍
70年代，石油、化工、天然气及核工业的发展及管道维护的需要刺激了管内机器人的研究。一般认为，法国的J.VR`ERTUT最早开展管内机器人理论与样机的研究，他于1978年提出了轮腿式管内行走机构模型IPRIVO80年代日本的福田敏男、细贝英实、冈田德次、屈正幸、福田镜二等人充分利用法、美等国的研究成果和现代技术，开发了多种结构的管内机器人。韩国成均馆大学的HyoukR.C.等人研制了天然气管道检测机器人MRINSPECT系列。我国管内机器人技术的研究己有20余年的历史，哈尔滨工业大学、中国科学院沈阳自动化研究所、上海交通大学、清华大学、浙江大学、北京石油化工学院、天津大学、太原理工大学、大庆石油管理局、胜利油田、中原油田等单位进行了这方面的研究工作。对于管道机器人的研究，以前对多轮支撑结构的研究较多，才研究传统轮式移动机器人直接用在圆形管道的检测和维护。空间多轮结构的管内机器人的轮子与壁面接触时，接触点与轮心的连线在柱面的半径方向上，并且轮子的行驶方向与柱面的母线平行，这是单个轮子在管道曲面上位姿的一种特殊情况。轮式移动机器人在管道中运行时，由于管道尺寸大小不、具有弯道和“T”型接头等，轮式移动机器人的每一个轮子在管道中的位姿是不可预测的产轮子的轴线方向可能不垂直于圆管的半径方向，所以有必要分析单个轮子在圆管曲面上任意位姿时满足纯滚动和无侧滑条件下的运动学特性。对于轮式管道机器人在实际应用过程沪遇到的问所譬如在弯管，和不规则管道时发生运动干涉，由于内耗造成的驱动力不足，由于壁面的变形万以及机器人本身的误差，导致机器人在管道中偏离正确的姿态，甚至侧翻和卡死这些问题。国内外的研究人员主要从结构上，如采用差速器、柔性联接等方面进行解决，但这会使结构更加复杂，增加成本。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种多功能管道机器人，它具有：远程控制、功能全面、可靠性高和安全性高等优点。一种多功能管道机器人，其特征在于，所述机器人包括：机器人主体；所述机器人主体上设置有牵引装置；所述机器人主体前端设置有机械臂；所述机器人主体的尾部设置有传感器；所述机器人主体两侧均设置有行动轮；所述机器人主体内部设置有控制系统；所述传感器、牵引装置、行动轮和机械臂分别信号连接于控制系统。采用上述技术方案，本专利技术的机器人在管道内行进过程中，通过行动轮带动机器人运行；机器人尾部的传感器实时获取管道内部的环境数据，将环境数据信息发送给内部的控制系统。机器人可以通过机械臂抓取管道内部的物体。通过牵引装置牵引线缆穿过管道。所传感器包括：温度传感器和气体传感器；所述温度传感器和气体传感器分别信号连接于所述控制系统。采用上述技术方案，本技术的温度传感器实时获取环境的温度值，通过气体传感器实时获取环境的气体数据信息。所述机器人上还设置有图像采集装置；所述图像采集装置包括：摄像头和照明设备；所述摄像头和照明设备分别信号连接于控制系统。采用上述技术方案，照明设备在管道内部光纤较暗时，进行照明，保证摄像头获取的管道内部的图像清晰、准确。所述机器人还包括设置于机器人内部的电源装置；所述电源装置包括：第一电源、第二电源和、第三电源和切换装置；所述切换装置分别信号连接于控制系统、第一电源、第二电源和第三电源。采用上述技术方案，本技术的机器人在管道内部运行时，第一电源通过切换装置和控制系统连接；当第一电源出现故障或电量耗光时，切换装置将其切换到第二电源；当第二电源出现故障或电量耗光时，切换装置将其切换到第三电源。所述控制系统包括：电机、处理器、无线传输装置、模数转换装置、存储器和接口单元；所述电机、无线传输装置、模数转换装置、存储器和接口单元分别信号连接于处理器；所述无线传输装置信号连接于远程控制终端。采用上述技术方案，处理器通过无线传输装置和远程控制终端连接，可以实时将获取的管道内部的数据信息发送给远程控制终端；同时，处理器会将数据信息存储到存储器中进行保存；工作人员也可以通过接口单元连接存储器，获取这些数据信息。所述远程控制终端为：手机或电脑。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1、安全性高：本技术的机器人同时有多个电源，切换装置负责在某个电源出现故障时切换到另一个电源，保证了机器人在管道内部运行时，不会因为电源故障导致机器人运行出现问题。2、功能多样：本技术的机器人具备多种功能，除了能够在管道内部牵引缆线，帮助施工；还能帮助施工人员探查管道内部的情况，包括管道内部气体的情况和管道内部的温度情况，以及帮助施工人员获取管道内部的图像数据。3、远程控制：本技术的机器人能够通过无线通信装置和远程控制终端连接，实现远程控制。附图说明图1是一种多功能管道机器人的机器人结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，一种多功能管道机器人，其特征在于，所述机器人包括：机器人主体；所述机器人主体上设置有牵引装置；所述机器人主体前端设置有机械臂；所述机器人主体的尾部设置有传感器；所述机器人主体两侧均设置有行动轮；所述机器人主体内部设置有控制系统；所述传感器、牵引装置、行动轮和机械臂分别信号连接于控制系统。采用上述技术方案，本专利技术的机器人在管道内行进过程中，通过行动轮带动机器人运行；机器人尾部的传感器实时获取管道内部的环境数据，将环境数据信息发送给内部的控制系统。机器人可以通过机械臂抓取管道内部的物体。通过牵引装置牵引线缆穿过管道。所传感器包括：温度传感器和气体传感器；所述温度传感器和气体传感器分别信号连接于所述控制系统。采用上述技术方案，本技术的温度传感器实时获取环境的温度值，通过气体传感器实时获取环境的气体数据信息。所述机器人上还设置有图像采集装置；所述图像采集装置包括：摄像头和照明设备；所述摄像头和照明设备分别信号连接于控制系统。采用上述技术方案，照明设备在管道内部光纤较暗时，进行照明，保证摄像头获取的管道内部的图像清晰、准确。所述机器人还包括设置于机器人内部的电源装置；所述电源装置包括：第一电源、第二电源和、第三电源和切换装置；所述切换装置分别信号连接于控制系统、第一电源、第二电源和第三电源。采用上述技术方案，本技术的机器人在管道内部运行时，第一电源通过切换装置和控制系统连接；当第一电源出现故障或电量耗光时，切换装置将其切换到第二电源；当第二电源出现故障或电量耗光时，切换装置将其切换到第三电源。所述控制系统包括：电机、处理器、无线传输装置、模数转换装置、存储器和接口单元；所述电机、无线传输装置、模数转换装置、存储器和接口单元分别信号连接于处理器；所述无线传输装置信号连接于远程控制终端。采用上述技术方案，处理器通过无线传输装置和远程控制终端连接，可以实时将获取的管道内部的数据信息发送给远程控制终端；同时，处理器会将数据信息存储到存储器中进行保存；工作人员也可以通过接口单元连接存储器，获取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能管道机器人，其特征在于，所述机器人包括：机器人主体（5）；所述机器人主体上设置有牵引装置（4）；所述机器人主体前端设置有机械臂（2）；所述机器人主体的尾部设置有传感器（3）；所述机器人主体（5）两侧均设置有行动轮（1）；所述机器人主体（5）内部设置有控制系统；所述传感器（3）、牵引装置（4）、行动轮（1）和机械臂（2）分别信号连接于控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种多功能管道机器人，其特征在于，所述机器人包括：机器人主体（5）；所述机器人主体上设置有牵引装置（4）；所述机器人主体前端设置有机械臂（2）；所述机器人主体的尾部设置有传感器（3）；所述机器人主体（5）两侧均设置有行动轮（1）；所述机器人主体（5）内部设置有控制系统；所述传感器（3）、牵引装置（4）、行动轮（1）和机械臂（2）分别信号连接于控制系统。2.如权利要求1所述的多功能管道机器人，其特征在于，所传感器包括：温度传感器和气体传感器；所述温度传感器和气体传感器分别信号连接于所述控制系统。3.如权利要求1或2所述的多功能管道机器人，其特征在于，所述机器人上还设置有图像采集装置；所述图像采集装置包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子轩，吉婧雅，祝僖，魏开，
申请(专利权)人：刘子轩，
类型：新型
国别省市：四川,51