【技术实现步骤摘要】
一种长距离输水隧洞水下巡检机器人及方法
本专利技术涉及长距离输水隧洞的巡查管理领域，尤其是针对长距离输水隧洞内部结构的表面缺陷进行巡检的一种水下自动机器人。
技术介绍
随着现代科学技术的进步，对工程建筑的监测和检测从人工逐渐实现了自动化，各种自动化机械设备具有轻便、自动、智能的特点，工作效率高、费用低，同时能够替代人工在一些危险的环境中进行工作，避免了作业人员面临的危险。输水隧洞通常深埋于地下，长度几公里到十几公里，在其开挖施工期，人能够进入隧洞内部进行巡查和检查，但是在正常运行时段，隧洞内部有水流，必须停止通水，否则人员难以进入进行现场巡查、测试、检查。在这些危险区域需要采用自动机器人或自动设备代替人的工作，现有的检查机器人大部分设备需要电缆连接机器人，用于长达几十公里的隧洞，电缆成本高、布放回收难度大；在地下隧洞这个密闭空间内，设备对发现的缺陷也难以实现缺陷相对于整个工程结构的定位，此外，大部分机器人无固定装置，受水流影响晃动，对缺陷的近距离测量精度低。为此，需要一种无需供电、能够自动定位和高精度...
【技术保护点】
1.一种长距离输水隧洞水下巡检机器人，包括主体（1）、前测距头（2）、前测距头（3）、排水孔（4）、回收仓（5）、驱动轮（6）、转向轴（7）、前视窗（8）、轨道（9）、定位吸盘（10）、吸盘支腿（11）、探测头（12）；所述的前测距头（2）、后测距头（3）固定在主体（1）顶部，驱动轮（6）、转向轴（7）固定在主体（1）两侧，轨道（9）、定位吸盘（10）、吸盘支腿（11）、探测头（12）位于主体（1）下部，前视窗（8）位于主体（1）前部；/n所述的主体（1）内部有锂电池、充电口、发电机和集成电路，所述集成电路能自动控制水下巡检机器人的运行及近距离通过无线网络进行人工控制，所述...
【技术特征摘要】
1.一种长距离输水隧洞水下巡检机器人，包括主体（1）、前测距头（2）、前测距头（3）、排水孔（4）、回收仓（5）、驱动轮（6）、转向轴（7）、前视窗（8）、轨道（9）、定位吸盘（10）、吸盘支腿（11）、探测头（12）；所述的前测距头（2）、后测距头（3）固定在主体（1）顶部，驱动轮（6）、转向轴（7）固定在主体（1）两侧，轨道（9）、定位吸盘（10）、吸盘支腿（11）、探测头（12）位于主体（1）下部，前视窗（8）位于主体（1）前部；
所述的主体（1）内部有锂电池、充电口、发电机和集成电路，所述集成电路能自动控制水下巡检机器人的运行及近距离通过无线网络进行人工控制，所述的锂电池能通过外部充电，也能通过水流驱动驱动轮（6）带动发电机充电；
所述的驱动轮（6）共4个，内部均设有一个螺旋桨（13），通过转向轴（7）连接在主体（1）上；转向轴（7）可沿轴向转动，使驱动轮（6）开口呈现上下方向和水流方向；驱动轮（6）开口呈上下方向时，螺旋桨（13）通过顺时针和逆时针转动，可使所述水下巡检机器人实现6个自由度活动；驱动轮（6）开口呈水流方向时，螺旋桨（13）通过顺时针和逆时针转动，可使所述水下巡检机器人前进和后退；所述的转向轴（7）和驱动轮（6）可回收到回收仓（5）内；
所述的定位吸盘（10）共2个，通过吸盘支腿（11）和主体（1）连接，定位吸盘（10）能够吸附在水下混凝土、金属或陶瓷结构的不平整壁面上，实现水下巡检机器人的固定；吸盘支腿（11）可沿轨道（9）移动，结合2个定位吸盘（10）的吸附作用，实现水下机器人的行走；
所述的前测距头（2）、前测距头（3）设有红外线测距装置，两个水下巡检机器人组合，可实现长距离输水隧洞内的自动定位和空间测距；
所述的前视窗（8）位为弧形曲面，内部设置高清摄像头、声呐、热成像仪，用于对长距离输水隧洞内水体和隧洞墙壁的探测和巡检。
2.根据权利要求1所述的一种长距离输水隧洞水下巡检机器人，其特征在于，所述的定位吸盘（10）为柔性硅胶材料，外圈为盘边（14），内芯为盘核（15），中间一圈为空腔，空腔壁上设有气孔（16），气孔（16）穿过定位吸盘（10）、吸盘支腿（11）、主体（1），与主体（1）顶部的排水孔（4）相连；吸盘支腿（11）能够伸缩和旋转；
定位吸盘（10）与隧洞墙壁的吸附过程为，定位吸盘（10）贴近隧洞墙壁，气孔（16）喷水，吸盘支腿（11）旋转带动定位吸盘（10）旋转，利用旋转水流冲刷隧洞墙壁附着的污物；之后，吸盘支腿（11）伸长使定位吸盘（10）贴紧隧洞墙壁，气孔（16）吸水并将水通过排水孔（4）排出，实现定位吸盘（10）与隧洞墙壁的吸附固定。
3.根据权利要求2所述的一种长...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨阳，肖文素，胡江，任秉枢，马晓燕，陈晖，叶伟，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，南水北调中线干线工程建设管理局，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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