一种农村小直径供水管道探伤机器人制造技术

一种农村小直径供水管道探伤机器人，两个前舱车轮分别安装在前舱体外表面的左、右端。电路板、马达和变速箱的壳体固定在前舱体的内表面上。两个马达分别通过减速机连接两个车轮。在前舱体舱内前端安装有前视广角摄像头和斜下视微距摄像头。在前舱体外壁上安装有LED补光灯。在电路板上固定安装有单片机、电源模块、视频信号处理模块、GPS模块、无线发射接收模块、蓝牙模块和存储模块。前舱体的外表面上安装有电池充电口、电源开关和蓝牙配对按钮。两个后舱车轮上的中心轴分别插入后舱体左、右端。充电电池安装在后舱体的舱内。在前舱体和后舱体之间安装十八节铰链或弹簧。本实用新型专利技术显著优点：探伤准。体积小。造价低。续航强。

【技术实现步骤摘要】
一种农村小直径供水管道探伤机器人
本技术属于管道探伤机器人领域，特别涉及一种农村饮水安全工程小直径供水管道探伤机器人。
技术介绍
管道探伤技术在国内外已有较多研究，很多检测方法及产品也已经商业化。目前成熟的不开挖检测技术是超声波检测、射线检测和磁法检测，法国IPSI公司、加拿大R/DTech公司以及日本钢管株式会社都已研制出非开挖埋地管道探伤装置（来源：论文——埋地管道非开挖场源成像技术于润桥）。但是已有的探伤技术更多的是针对石油、天然气、气体介质等工业埋地管道的探伤技术或产品（来源：论文——埋地管道无损检测技术沈功田）。其特点如下：一是检测对象即管道尺寸较大，从而对探伤设备尺寸要求较宽松，设备的构造更精密，功能更复杂；二是设备造价及使用成本较高，由于服务对象为工业级设备，对成像效果及探测精度要求高，国产设备价格多在5万到20万以上。国内农村饮水安全工程供水管道多埋于冻土层以下，由于热胀冷缩或年久失修等原因，管道容易发生破损导致漏水，农村饮水安全工程等小型供水工程因维修养护资金短缺，施工技术人员水平参差不齐，因此遇到深埋管路损坏，常常需要开挖整条管线寻找漏点，工程量大，效率极低。而且，现有大部分技术没有考虑故障等特殊工况下的找回措施。现有技术的缺点一——尺寸偏大。现有的管道探伤机器人多用来进行大型管道（如天然气、石油等）探伤。因管径较大，对机器人尺寸、电量、爬行方式、收回方式等参数要求并不是特别严格，例如深圳市某公司生产的一款管道检测技术产品适合管径:300mm-2000mm，在农村饮水安全管道中适用性较差。现有技术的缺点二——造价偏高。现有的管道探伤机器人多用来进行大型工业管道（如天然气、石油等）探伤，附加超声波探测器、红外探测器、机械臂等装置，造价偏高，在农村饮水工程供水管道探伤领域中实用及推广难度大。现有技术的缺点三——续航能力不强。现有的管道探伤机器人大多采用单体式结构，为了实现所有功能，机器人内部构造较复杂，留给电池的空间通常不会很大，导致机器人续航能力偏低，影响探伤检测效率。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种农村饮水安全工程小直径供水管道探伤机器人。解决了现有管道探伤机器人尺寸大，无法给农村饮水安全工程小直径供水管道探伤的问题。采用的技术方案是：一种农村小直径供水管道探伤机器人，包括前舱和后舱，其特征在于：前舱，包括电路板、前舱体、四个前舱轴承导轮、两个马达、两个变速箱和两个前舱车轮。前舱体为胶囊形状，四个前舱轴承导轮的支架分别固定在前舱体外表面的前端左、右侧和后端左、右侧。两个前舱车轮分别安装在前舱体外表面的左、右端。电路板、两个马达和两个变速箱的壳体通过螺丝固定安装在前舱体的内表面上。两个马达的动力输出轴分别和两个变速箱的动力输入轴连接；两个变速箱的动力输出轴分别穿过前舱体的左、右舱壁上的通孔且由通孔内的轴承支撑，并安装有防水密封圈。两个变速箱的动力输出轴分别和两个前舱车轮的中心固定连接。在前舱体舱内前端的中心处和中心下方处分别安装有前视广角摄像头和斜下视微距摄像头。位于前视广角摄像头和斜下视微距摄像头的前端，在前舱体的舱壁上开设有两个玻璃片安装孔，玻璃片安装孔上装有防水高透玻璃片。位于前视广角摄像头和斜下视微距摄像头的四周处，在前舱体外壁的安装孔上安装有多个LED补光灯，并通过密封胶密封。在电路板上固定安装有单片机、电源模块、视频信号处理模块、GPS模块、无线发射接收模块、蓝牙模块和存储模块。电源模块、视频信号处理模块、GPS模块、无线发射接收模块、蓝牙模块和存储模块的信号传输端子分别和单片机上的对应的信号传输端子连接，实现单片机对各模块的工作控制和数据传递。前视广角摄像头和斜下视微距摄像头的信号传输端子分别和视频信号处理模块上对应的信号传输端子连接。视频信号处理模块上的存储信号输出端子和存储模块上的存储信号输入端子连接。两个马达、前视广角摄像头、斜下视微距摄像头、LED补光灯、单片机、视频信号处理模块、GPS模块、无线发射接收模块、蓝牙模块和存储模块的电源输入端子分别和电源模块上对应的电源输出端子连接实现供电。前舱体的外表面上安装有电池充电口、按钮式自动复位圆形电源开关和按钮式自动复位蓝牙配对按钮。在电池充电口上安装有防水塞。按钮式自动复位蓝牙配对按钮的信号输出端子通过导线与蓝牙模块的对应信号输入端子连接，通过蓝牙模块和外设的手机配对实现无线局域网连接，进行手机端操作控制和图像显示。按钮式自动复位圆形电源开关的控制信号输出端子通过导线连接在电源模块对应的控制信号输入端子上。电池充电口的电源输出端口通过导线与电源模块的对应电源输入端口连接。后舱，包括后舱体、充电电池、四个后舱轴承导轮、两个后舱车轮和牵引绳。后舱体为胶囊形状，与前舱体尺寸相同。两个后舱车轮上的中心轴分别插入后舱体左、右端的车轮安装槽内且由车轮安装槽内的轴承支撑，并安装有防水密封圈。四个后舱轴承导轮的支架分别固定在后舱体外表面的前端左、右侧和后端左、右侧。充电电池安装在后舱体的舱内。充电电池的电源传输端子通过穿过前舱体和后舱体的导线连接在电源模块对应的电源传输端子上。后舱体的后端外壁上设有吊环，在吊环上系有牵引绳。牵引绳为钓鱼线，高韧性、轻质，方便非常状态下找回机器人。在前舱体和后舱体之间安装十八节铰链或弹簧。十八节铰链或弹簧的两端分别固定在前舱体的后端外壁和后舱体的前端外壁上。铰链结构与自行车链条相同，当机器人行至转弯处时，可以弯成90度角，铰链的上下搭接可满足前后舱连接的刚度要求；还可以采用弹簧代替铰链方案，采用弹簧将前后舱连接，当机器人行至转弯处时，可以弯成90度角。铰链和弹簧都可以帮助机器人在狭长的管道内实现转弯动作。前舱和后舱通过导线连接，以实现后舱电池向前舱供电。导线长度满足前后舱转弯时所需长度。当前舱与后舱通过弹簧连接时，可将导线从弹簧中间穿过。导线和前后舱连接处利用密封圈防水。本技术主要针对农村饮水供水管路等小尺寸管道设计，与现有技术方案相比有三个显著优点：1.探伤准。采用双摄像头设计，能够实时处理图像信号并传输至检测人员手机端，利用自动和手动探测相结合方式，提高探伤的准确度和效率。2.体积小。减小设备尺寸，从而能在农村饮水工程供水管道的狭小空间内（管道中、转弯处等）灵活行动，提升了对不同小管径供水管道的适用性。3.造价低。在保证基本探伤定位功能的基础上，使用技术成熟的通用电器元件，采用分体式设计，降低生产难度，以较低成本实现探伤功能。4.续航强。分体式设计使机器人可以在狭小空间内正常工作的同时，增加了电池容量，增加了续航时间。附图说明图1为本机器人的结构示意图。图2为本机器人的集成电路板结构示意图。图3为本机器人电器元件逻辑工作图。图4为本机器人的供电关系图。图5为本机器人的前端结构示意图。具体实施方式一种农村小直径供水管道探伤机器人，包括前舱和后舱，其特征在于：前舱，包括电路板1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农村小直径供水管道探伤机器人，包括前舱和后舱，其特征在于：/n前舱，包括电路板(1)、前舱体(2)、四个前舱轴承导轮(3)、两个马达(4)、两个变速箱(5)和两个前舱车轮(6)；前舱体(2)为胶囊形状，四个前舱轴承导轮(3)的支架分别固定在前舱体(2)外表面的前端左、右侧和后端左、右侧；两个前舱车轮(6)分别安装在前舱体(2)外表面的左、右端；电路板(1)、两个马达(4)和两个变速箱(5)的壳体固定安装在前舱体(2)的内表面上；两个马达(4)的动力输出轴分别和两个变速箱(5)的动力输入轴连接；两个变速箱(5)的动力输出轴分别穿过前舱体(2)的左、右舱壁上的通孔且由通孔内的轴承支撑；两个变速箱(5)的动力输出轴分别和两个前舱车轮(6)的中心固定连接；在前舱体(2)舱内前端的中心处和中心下方处分别安装有前视广角摄像头(7)和斜下视微距摄像头(8)；位于前视广角摄像头(7)和斜下视微距摄像头(8)的前端，在前舱体(2)的舱壁上开设有两个玻璃片安装孔(9)，玻璃片安装孔(9)上装有防水高透玻璃片；位于前视广角摄像头(7)和斜下视微距摄像头(8)的四周处，在前舱体(2)外壁的安装孔上安装有多个LED补光灯(10)；/n在电路板(1)上固定安装有单片机(11)、电源模块(12)、视频信号处理模块(13)、GPS模块(14)、无线发射接收模块(15)、蓝牙模块(16)和存储模块(17)；电源模块(12)、视频信号处理模块(13)、GPS模块(14)、无线发射接收模块(15)、蓝牙模块(16)和存储模块(17)的信号传输端子分别和单片机(11)上的对应的信号传输端子连接；前视广角摄像头(7)和斜下视微距摄像头(8)的信号传输端子分别和视频信号处理模块(13)上对应的信号传输端子连接；视频信号处理模块(13)上的存储信号输出端子和存储模块(17)上的存储信号输入端子连接；两个马达(4)、前视广角摄像头(7)、斜下视微距摄像头(8)、LED补光灯(10)、单片机(11)、视频信号处理模块(13)、GPS模块(14)、无线发射接收模块(15)、蓝牙模块(16)和存储模块(17)的电源输入端子分别和电源模块(12)上对应的电源输出端子连接；/n前舱体(2)的外表面上安装有电池充电口(22)、按钮式自动复位圆形电源开关(23)和按钮式自动复位蓝牙配对按钮(24)；在电池充电口(22)上安装有防水塞；按钮式自动复位蓝牙配对按钮(24)的信号输出端子通过导线与蓝牙模块(16)的对应信号输入端子连接；按钮式自动复位圆形电源开关(23)的控制信号输出端子通过导线连接在电源模块(12)对应的控制信号输入端子上；电池充电口(22)的电源输出端口通过导线与电源模块(12)的对应电源输入端口连接；/n后舱，包括后舱体(18)、充电电池(19)、四个后舱轴承导轮(20)和两个后舱车轮(21)；后舱体(18)为胶囊形状；两个后舱车轮(21)上的中心轴分别插入后舱体(18)左、右端的车轮安装槽内且由车轮安装槽内的轴承支撑；四个后舱轴承导轮(20)的支架分别固定在后舱体(18)外表面的前端左、右侧和后端左、右侧；充电电池(19)安装在后舱体(18)的舱内；充电电池(19)的电源传输端子通过穿过前舱体和后舱体的导线连接在电源模块(12)对应的电源传输端子上；/n在前舱体(2)和后舱体(18)之间安装铰链或弹簧(25)；铰链或弹簧(25)的两端分别固定在前舱体(2)的后端外壁和后舱体(18)的前端外壁上；后舱体(18)的后端外壁上设有吊环(26)，在吊环(26)上系有牵引绳(27)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种农村小直径供水管道探伤机器人，包括前舱和后舱，其特征在于：
前舱，包括电路板(1)、前舱体(2)、四个前舱轴承导轮(3)、两个马达(4)、两个变速箱(5)和两个前舱车轮(6)；前舱体(2)为胶囊形状，四个前舱轴承导轮(3)的支架分别固定在前舱体(2)外表面的前端左、右侧和后端左、右侧；两个前舱车轮(6)分别安装在前舱体(2)外表面的左、右端；电路板(1)、两个马达(4)和两个变速箱(5)的壳体固定安装在前舱体(2)的内表面上；两个马达(4)的动力输出轴分别和两个变速箱(5)的动力输入轴连接；两个变速箱(5)的动力输出轴分别穿过前舱体(2)的左、右舱壁上的通孔且由通孔内的轴承支撑；两个变速箱(5)的动力输出轴分别和两个前舱车轮(6)的中心固定连接；在前舱体(2)舱内前端的中心处和中心下方处分别安装有前视广角摄像头(7)和斜下视微距摄像头(8)；位于前视广角摄像头(7)和斜下视微距摄像头(8)的前端，在前舱体(2)的舱壁上开设有两个玻璃片安装孔(9)，玻璃片安装孔(9)上装有防水高透玻璃片；位于前视广角摄像头(7)和斜下视微距摄像头(8)的四周处，在前舱体(2)外壁的安装孔上安装有多个LED补光灯(10)；
在电路板(1)上固定安装有单片机(11)、电源模块(12)、视频信号处理模块(13)、GPS模块(14)、无线发射接收模块(15)、蓝牙模块(16)和存储模块(17)；电源模块(12)、视频信号处理模块(13)、GPS模块(14)、无线发射接收模块(15)、蓝牙模块(16)和存储模块(17)的信号传输端子分别和单片机(11)上的对应的信号传输端子连接；前视广角摄像头(7)和斜下视微距摄像头(8)的信号传输端子分别和视频信号处理模块(13)上对应的信号传输端子连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李根，
申请(专利权)人：李根，
类型：新型
国别省市：辽宁;21