一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人，包括通过连接器依次相连的动力舱、执行舱、控制舱、能源舱和抱轨臂组件，抱轨臂组件位于动力舱、执行舱、控制舱和能源舱的底部；动力舱作为机器人的运动提供动力，动力舱拖动执行舱、控制舱和能源舱在管廊内运动；执行舱对管廊内图片和视频信息进行采集，控制舱主要对机器人进行控制及处理环境信息，能源舱分别与动力舱、执行仓、控制舱电连接并提供电力，连接器上还套设有风琴罩。本发明专利技术所提供的一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人采用模块化设计，机器人可按工作需求进行功能模块的挂载，同时如果出现故障，可以按模块报错，并且直接对模块进行跟换，减少因故障造成的工作延误。

An Intelligent Patrol Robot for Modular Rail-mounted Integrated Pipe Gallery

The invention discloses an intelligent inspection robot for a modular hanging track type comprehensive pipeline gallery, which comprises power cabin, executive cabin, control cabin, energy cabin and rail arm components connected sequentially through connectors. The rail arm components are located at the bottom of power cabin, executive cabin, control cabin and energy cabin; the power cabin provides power for the movement of the robot, and the power cabin drives the executive cabin, control cabin and energy. The source cabin moves in the pipe gallery; the executive cabin collects pictures and video information in the pipe gallery; the control cabin mainly controls and processes environmental information for the robot; the energy cabin is electrically connected with the power cabin, the executive cabin and the control cabin to provide power, and the connector is also equipped with an organ cover. The intelligent inspection robot of the modular track-hanging comprehensive pipe gallery provided by the invention adopts modular design, and the robot can mount functional modules according to the working requirements. At the same time, if there is a fault, the module can be reported according to the module, and the module can be replaced directly, so as to reduce the work delay caused by the fault.

【技术实现步骤摘要】
一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人
本专利技术属于机器人
，具体涉及一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人。
技术介绍
传统的综合管廊巡检机器人，基本无法满足管廊内的巡检需求。通常情况下，综合管廊巡检机器人按驱动方式可分为两种：轮式(履带式)，挂轨式。轮式(履带式)机器人，无法满足管廊内通过性的要求，如：台阶，防火门等；定位导航精度低，且在越过大型障碍后，定位和导航精度会受到严重的影响；同时，轮式(履带式)机器人的高度过低，无法满足机器人在管廊内的检测要求；巡航速度较慢(一般小于0.8m/s)，不能按时完成庞大的巡检量要求。现有的挂轨式巡检机器人，多为电力管廊的小管径隧道巡检使用，功能单一，观测范围小，且功能多局限于视频回传，相当于一种移动监控设备，不能满足综合管廊巡检任务中，对廊体、环境、人员等要素进行检查并分析的需求。当前管廊巡检的任务要求中，基本项目有：关键节点的裂纹检测、关键节点的漏水检测、廊内积水、墙面渗水、入廊人员监督、温湿度监测、硫化氢浓度检测、氧气浓度检测、线缆温度异常检测、火灾预警等。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种结构简单，使用方便，制造成本较低的模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人，包括通过连接器依次相连的动力舱、执行舱、控制舱、能源舱和抱轨臂组件，抱轨臂组件位于动力舱、执行舱、控制舱和能源舱的底部；动力舱作为机器人的运动提供动力，动力舱拖动执行舱、控制舱和能源舱在管廊内运动；执行舱对管廊内图片和视频信息进行采集，控制舱主要对机器人进行控制及处理环境信息，能源舱分别与动力舱、执行仓、控制舱电连接并提供电力，连接器上还套设有风琴罩。优选地，所述动力舱包括动力舱侧盖、动力舱主外壳、激光雷达、位置传感组件、动力舱驱动组件隔层、动力舱悬架和可转动的动力舱驱动组件，动力动力舱侧盖与动力舱主外壳固连为一体结构并位于动力舱悬架上面，激光雷达和位置传感组件与动力舱主外壳相连，动力舱驱动组件隔层与动力舱侧盖固连，动力舱驱动组件与动力舱悬架固连。优选地，所述激光雷达与动力舱的运动方向成5°的夹角。优选地，所述执行舱包括执行舱基座外壳、执行舱开合盖、摄像头外壳、可见光摄像头、红外热成像仪、机械臂、执行舱基座、机械臂安装座、正交编码器、开合盖转轴和直流减速电机，执行舱开合盖的一端与执行舱基座外壳固连，执行舱开合盖的另一端与摄像头外壳固连，可见光摄像头和红外热成像仪穿设于摄像头外壳内部；执行舱基座位于执行舱基座外壳的底部，机械臂安装座和开合盖转轴均安装在执行舱基座上；开合盖转轴分别与正交编码器和直流减速电机相连。优选地，所述机械臂为具有六个自由度的机械臂。优选地，所述控制舱包括控制舱主外壳、控制舱侧盖和扬声器，控制舱侧盖位于控制舱主外壳两边，扬声器与控制舱主外壳固连；控制舱主外壳内设有控制舱设备架组件，控制舱设备架组件包括控制舱基座、控制舱设备支架、控制舱设备安装板和控制舱外壳支撑架，控制舱设备安装板通过控制舱设备支架与控制舱基座相连，控制舱外壳支撑架位于控制舱基座且固连。优选地，所述控制舱设备安装板上还设有工业路由器、工控机和底层控制板。优选地，所述能源舱包括能源舱主外壳、能源舱侧盖、充电动触头模块、能源舱顶盖和散热片，充电动触头模块位于能源舱主外壳的底部，能源舱侧盖位于能源舱主外壳的侧面，能源舱顶盖位于充电动触头模块的顶部，散热片与能源舱顶盖固连；能源舱主外壳内部设有能源舱设备架，能源舱设备架上设有电池安装板、锂电池、空气开关、电池安装架和能源舱基座，电池安装板通过能源舱基座与能源舱设备架相连，锂电池通过电池安装架安装在电池安装板上，散热片内侧还安装有充电继电器。优选地，所述连接器包括连接器连杆和鱼眼轴承，鱼眼轴承的数量为二且位于连接器连杆的两端。优选地，所述抱轨臂组包括抱轨臂支座、抱轨臂转轴和轮组基座，抱轨臂支座和轮组基座固连；轮组基座上设有可转动的导向轮和可转动的支重轮，导向轮轴穿设于导向轮与轮组基座相连，支重轮轴穿设于支重轮与轮组基座相连；抱轨臂转轴位于抱轨臂支座的底部，抱轨臂支座包括数量为二且平行布置的抱轨臂，相邻抱轨臂之间通过抱轨臂加强扩展块相连。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所提供的一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人采用模块化设计，机器人可按工作需求进行功能模块的挂载，同时如果出现故障，可以按模块报错，并且直接对模块进行跟换，减少因故障造成的工作延误。2、执行舱因为加装了六自由度机械臂，机器人所采集的视频监控数据的死角更小。3、悬挂的模块化设计能够通过更换悬挂，直接适应不同轨道截面，减少安装过其他轨道的管廊的施工成本。附图说明图1是本专利技术一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人的总装结构示意图；图2是本专利技术取消风琴罩后机器人的右视图；图3是本专利技术动力舱的总装示意图；图4是本专利技术动力舱隐藏外壳后的结构图；图5是本专利技术动力舱机架结构图；图6是本专利技术动力舱驱动悬挂结构图；图7是本专利技术动力舱驱动组件隔层的剖视图；图8是本专利技术执行舱合盖状态下的立体结构图；图9是本专利技术执行舱开盖状态下的立体结构图；图10是本专利技术执行舱内部开盖结构及机架的结构图；图11是本专利技术控制舱外部立体结构图；图12是本专利技术控制舱右视图；图13是本专利技术控制舱内部结构图；图14是本专利技术能源舱外部立体结构图；图15是本专利技术能源舱右视图；图16是本专利技术能源舱内部结构图；图17是本专利技术各舱连接器结构图；图18是本专利技术抱轨臂结构图。附图标记说明：1、动力舱；2、执行舱；3、控制舱；4、能源舱；5、抱轨臂组件；6、风琴罩；7、连接器；11、动力舱侧盖；12、激光雷达；13、动力舱主外壳；14、位置传感组件；15、动力舱驱动组件隔层；16、动力舱悬架；17、动力舱驱动组件；21、执行舱基座外壳；22、执行舱开合盖；24、摄像头外壳；25、可见光摄像头；26、红外热成像仪；27、机械臂；31、控制舱主外壳；32、控制舱侧盖；33、环境传感器；34、控制舱设备架组件；35、扬声器；36、工业路由器；37、工控机；38、底层控制板；41、能源舱主外壳；42、能源舱侧盖；43、充电动触头模块；44、能源舱顶盖；45、散热片；46、能源舱设备架；51、导向轮轴；52、导向轮；53、支重轮轴；54、支重轮；55、抱轨臂支座；56、抱轨臂转轴；57、抱轨臂加强扩展块；58、抱轨臂；59、轮组基座；71、连接器连杆；72、鱼眼轴承；151、积水导流面；152、积水导流槽；153、积水泄流口；160、插座安装座；161、动力舱机架；162、动力舱悬挂机架；163、动力舱悬挂基座；164、动力舱稳定基座挡片；165、动力舱稳定基座；166、电机驱动器；167、动力舱设备安装板；168、动力舱设备安装板支架；171、驱动轮；172、减震器；173、悬挂十字轴盘；174、悬挂连接架；175、悬挂摇臂；176、减震器安装座；177、轮毂电机内安装；178、轮毂电机外安装；231、执行舱基座；232、机械臂安装座；233、正交编码器；234、开合盖转轴；235、直流减速电机；341、控制舱基座；342、控制舱设备板支架；343、控制舱设备安装板；345、控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人，其特征在于：包括通过连接器(7)依次相连的动力舱(1)、执行舱(2)、控制舱(3)、能源舱(4)和抱轨臂组件(5)，抱轨臂组件(5)位于动力舱(1)、执行舱(2)、控制舱(3)和能源舱(4)的底部；动力舱(1)作为机器人的运动提供动力，动力舱(1)拖动执行舱(2)、控制舱(3)和能源舱(4)在管廊内运动；执行舱(2)对管廊内图片和视频信息进行采集，控制舱(3)主要对机器人进行控制及处理环境信息，能源舱(4)分别与动力舱(1)、执行仓(2)、控制舱(3)电连接并提供电力，连接器(7)上还套设有风琴罩(6)。

【技术特征摘要】
1.一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人，其特征在于：包括通过连接器(7)依次相连的动力舱(1)、执行舱(2)、控制舱(3)、能源舱(4)和抱轨臂组件(5)，抱轨臂组件(5)位于动力舱(1)、执行舱(2)、控制舱(3)和能源舱(4)的底部；动力舱(1)作为机器人的运动提供动力，动力舱(1)拖动执行舱(2)、控制舱(3)和能源舱(4)在管廊内运动；执行舱(2)对管廊内图片和视频信息进行采集，控制舱(3)主要对机器人进行控制及处理环境信息，能源舱(4)分别与动力舱(1)、执行仓(2)、控制舱(3)电连接并提供电力，连接器(7)上还套设有风琴罩(6)。2.根据权利要求1所述的一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人，其特征在于：所述动力舱(1)包括动力舱侧盖(11)、动力舱主外壳(13)、激光雷达(12)、位置传感组件(14)、动力舱驱动组件隔层(15)、动力舱悬架(16)和可转动的动力舱驱动组件(17)，动力动力舱侧盖(11)与动力舱主外壳(13)固连为一体结构并位于动力舱悬架(16)上面，激光雷达(12)和位置传感组件(14)与动力舱主外壳(13)相连，动力舱驱动组件隔层(15)与动力舱侧盖(11)固连，动力舱驱动组件(17)与动力舱悬架(16)固连。3.根据权利要求2所述的一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人，其特征在于：所述激光雷达(12)与动力舱(1)的运动方向成5°的夹角。4.根据权利要求1所述的一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人，其特征在于：所述执行舱(2)包括执行舱基座外壳(21)、执行舱开合盖(22)、摄像头外壳(24)、可见光摄像头(25)、红外热成像仪(26)、机械臂(27)、执行舱基座(231)、机械臂安装座(232)、正交编码器(233)、开合盖转轴(234)和直流减速电机(235)，执行舱开合盖(22)的一端与执行舱基座外壳(21)固连，执行舱开合盖(22)的另一端与摄像头外壳(24)固连，可见光摄像头(25)和红外热成像仪(26)穿设于摄像头外壳(24)内部；执行舱基座(231)位于执行舱基座外壳(21)的底部，机械臂安装座(232)和开合盖转轴(234)均安装在执行舱基座(231)上；开合盖转轴(234)分别与正交编码器(233)和直流减速电机(235)相连。5.根据权利要求4所述的一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人，其特征在于：所述机械臂(27)为具有六个自由度的机械臂。6.根据权利要求1所述的一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人，其特征在于：所述控制舱(3)包括控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑立宁，黄山，李鹏，马士伟，刘永权，陈明，董泽宇，杜浩然，卢俊才，陈春，张秉伟，段钢，
申请(专利权)人：中建地下空间有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51