管道检测机器人及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种管道检测机器人及其使用方法，包括：图像采集舱，该图像采集舱中安装有供采集管壁图像的相机；位于图像采集舱的一侧的超声舱，该超声舱安装有超声传感器，以供向管壁发射超声波并获取经管壁反射的水声波信号；连接于图像采集舱和超声舱之间的连接管；以及套设于图像采集舱且呈伞状的弧形板，且该弧形板的凹陷部分朝向超声舱，通过管道内的水流冲击弧形板，以推顶弧形板并带动图像采集舱和超声舱沿管道移动。本发明专利技术有效地解决了检测仪造价高且使用复杂的问题，优化了检测机器人的结构和性能，成本低廉，检测高效，且安装、操作简单，便于实际应用推广。

【技术实现步骤摘要】
管道检测机器人及其使用方法
本专利技术涉及管道施工
，特指一种管道检测机器人及其使用方法。
技术介绍
管道内壁检测是管道维护中的重要步骤，目前通常采用高分辨率便携式X射线检测仪，检测仪在检测过程中利用CsI转换屏将X射线转换成可见光，进而利用图像采集器获取射线数字图像和相机图像，并通过网络传输至电脑端，从而对管道内壁锈蚀情况进行分析，然而这种高分辨率便携式X射线管道锈蚀检测仪不仅造价较高，且光学系统调试复杂，对施工人员技术要求较高，不便于实际应用推广，另外检测仪需要安装爬行机构如履带、轮子等，以使得检测仪能够沿管道移动，但这种爬行方式需要排空管道中的液体，较为麻烦，且造成的影响较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种管道检测机器人及其使用方法，解决了检测仪造价高且使用复杂的问题，优化了检测机器人的结构和性能，成本低廉，检测高效，且安装、操作简单，便于实际应用推广。实现上述目的的技术方案是：本专利技术提供了一种管道检测机器人，包括：图像采集舱，该图像采集舱中安装有供采集管壁图像的相机；位于图像采集舱的一侧的超声舱，该超声舱安装有超声传感器，以供向管壁发射超声波并获取经管壁反射的水声波信号；连接于图像采集舱和超声舱之间的连接管；以及套设于图像采集舱且呈伞状的弧形板，且该弧形板的凹陷部分朝向超声舱，通过管道内的水流冲击弧形板，以推顶弧形板并带动图像采集舱和超声舱沿管道移动。本专利技术采用管道检测机器人，通过利用超声传感器和相机对管道内壁进行数据采集，并将获取的数据传输给外部的上位机以供分析，相机和超声传感器的成本较为低廉且结构简单，另外管道中的水流推顶弧形板，能够使得整个机器人顺着水流移动，不需要额外的动力，不需要另外设置爬行机构，在管道通水的状态下即可进行检测，解决了检测仪造价高且使用复杂的问题，优化了检测机器人的结构和性能，成本低廉，检测高效，且安装、操作简单，便于实际应用推广。本专利技术管道检测机器人的进一步改进在于，该超声舱包括主控室、固定穿设于主控室且供与连接管相连接的密封管、位于主控室的两端且套设于密封管的转盘以及位于主控室内且供驱动转盘转动的驱动件；该超声传感器安装于转盘，通过驱动件驱动转盘转动，以带动超声传感器转动，进而超声传感器向管壁发射超声波并获取管壁反射的水声波信号，从而对管道的内壁进行360°的检测。本专利技术管道检测机器人的进一步改进在于，该转盘靠近主控室的一侧安装有从动磁铁；该驱动件包括可绕密封管转动且与从动磁铁相对应的主动磁铁以及供驱动主动磁铁转动的电机；通过电机驱动主动磁铁绕密封管转动，且该主动磁铁吸引从动磁铁，从而从动磁铁带动转盘转动。本专利技术管道检测机器人的进一步改进在于，该电机具有向外凸伸的旋转轴；该驱动件还包括套设于密封管的第一齿轮以及与第一齿轮相啮合且固定套设于旋转轴的第二齿轮，该主动磁铁与第一齿轮固定连接；通过启动电机，使得旋转轴带动第二齿轮旋转，进而第二齿轮带动第一齿轮转动，从而第一齿轮带动主动磁铁绕密封管转动。本专利技术管道检测机器人的进一步改进在于，每一转盘对称设置有两个超声传感器，且超声传感器的探测头朝向管壁。本专利技术管道检测机器人的进一步改进在于，该超声舱还包括设置于转盘远离主控室的一侧的密封罩，且该密封罩罩盖住密封管与连接管的连接处。本专利技术管道检测机器人的进一步改进在于，该图像采集舱包括：壳体，该壳体远离超声舱的一端形成有一开口；以及安装于壳体且封堵住开口的玻璃板，该玻璃板远离超声舱的一侧间隔固设有若干照明灯；该相机安装于壳体内的，该相机的摄像头朝向玻璃板。本专利技术管道检测机器人的进一步改进在于，还包括设置于图像采集舱靠近超声舱的一侧的若干功能舱；图像采集舱、超声舱和若干功能舱之间均通过连接管连接。本专利技术管道检测机器人的进一步改进在于，相机和超声传感器均通过线缆与外部的上位机通讯连接，且该线缆穿设于连接管；位于远离图像采集舱的功能舱的端部连接有供线缆穿过的牵引管，且该牵引管安装有线缆夹，以夹固线缆。本专利技术还提供了一种管道检测机器人的使用方法，包括如下步骤：提供管道检测机器人，将管道检测机器人置于管道内，该管道内的水流推顶弧形板以带动管道检测机器人沿管道移动；利用相机采集管壁的图像，利用超声传感器向管壁发射超声波并获取管壁反射的水声波信号，将获取的图像和水声波信号传输至上位机；根据上位机获取的图像和水声波信号对管道的内壁状况进行分析。附图说明图1为本专利技术管道检测机器人的整体结构立体图。图2为本专利技术管道检测机器人中超声舱的整体结构立体图。图3为本专利技术管道检测机器人中超声舱的剖视图。图4为本专利技术管道检测机器人中主控室的部分剖视图。图5为本专利技术管道检测机器人中转盘的放大示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术采用管道检测机器人，通过利用超声传感器和相机对管道内壁进行数据采集，并将获取的数据传输给外部的上位机以供分析，相机和超声传感器的成本较为低廉且结构简单，另外管道中的水流推顶弧形板，能够使得整个机器人顺着水流移动，不需要额外的动力，不需要另外设置爬行机构，在管道通水的状态下即可进行检测，解决了检测仪造价高且使用复杂的问题，优化了检测机器人的结构和性能，成本低廉，检测高效，且安装、操作简单，便于实际应用推广。下面结合附图对本专利技术管道检测机器人进行说明。参阅图1，图1为本专利技术管道检测机器人的整体结构立体图。下面结合图1，对本专利技术管道检测机器人进行说明。如图1所示，本专利技术管道检测机器人，包括：图像采集舱11，该图像采集舱11中安装有供采集管壁图像的相机；位于图像采集舱11的一侧的超声舱12，该超声舱安装有超声传感器1221，以供向管壁发射超声波并获取经管壁反射的水声波信号；连接于图像采集舱11和超声舱12之间的连接管15；以及套设于图像采集舱11且呈伞状的弧形板16，且该弧形板16的凹陷部分朝向超声舱12，通过管道内的水流冲击弧形板16，以推顶弧形板16并带动图像采集舱11和超声舱12沿管道移动。较佳地，该弧形板16与图像采集舱11的外壁之间设置有若干支撑杆，且该弧形板16可使用柔性材料制成。作为本专利技术的一较佳实施方式，结合图2和图3所示，该超声舱12包括主控室121、固定穿设于主控室121且供与连接管15相连接的密封管1211、位于主控室121的两端且套设于密封管1211的转盘122以及位于主控室121内且供驱动转盘122转动的驱动件；超声传感器1221安装于转盘122，通过驱动件驱动转盘122转动，以带动超声传感器1221转动，进而超声传感器1221向管壁发射超声波并获取管壁反射的水声波信号，从而对管道的内壁进行360°的检测。具体的，结合图4和图5所示，该转盘122靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道检测机器人，其特征在于，包括：/n图像采集舱，所述图像采集舱中安装有供采集管壁图像的相机；/n位于所述图像采集舱的一侧的超声舱，所述超声舱安装有超声传感器，以供向所述管壁发射超声波并获取经所述管壁反射的水声波信号；/n连接于所述图像采集舱和所述超声舱之间的连接管；以及/n套设于所述图像采集舱且呈伞状的弧形板，且所述弧形板的凹陷部分朝向所述超声舱，通过管道内的水流冲击所述弧形板，以推顶所述弧形板并带动所述图像采集舱和所述超声舱沿管道移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种管道检测机器人，其特征在于，包括：
图像采集舱，所述图像采集舱中安装有供采集管壁图像的相机；
位于所述图像采集舱的一侧的超声舱，所述超声舱安装有超声传感器，以供向所述管壁发射超声波并获取经所述管壁反射的水声波信号；
连接于所述图像采集舱和所述超声舱之间的连接管；以及
套设于所述图像采集舱且呈伞状的弧形板，且所述弧形板的凹陷部分朝向所述超声舱，通过管道内的水流冲击所述弧形板，以推顶所述弧形板并带动所述图像采集舱和所述超声舱沿管道移动。


2.如权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于，所述超声舱包括主控室、固定穿设于主控室且供与所述连接管相连接的密封管、位于所述主控室的两端且套设于所述密封管的转盘以及位于所述主控室内且供驱动所述转盘转动的驱动件；
所述超声传感器安装于所述转盘，通过所述驱动件驱动所述转盘转动，以带动所述超声传感器转动，进而所述超声传感器向所述管壁发射超声波并获取所述管壁反射的水声波信号，从而对管道的内壁进行360°的检测。


3.如权利要求2所述的管道检测机器人，其特征在于，所述转盘靠近所述主控室的一侧安装有从动磁铁；
所述驱动件包括可绕所述密封管转动且与所述从动磁铁相对应的主动磁铁以及供驱动所述主动磁铁转动的电机；
通过所述电机驱动所述主动磁铁绕所述密封管转动，且所述主动磁铁吸引所述从动磁铁，从而所述从动磁铁带动所述转盘转动。


4.如权利要求3所述的管道检测机器人，其特征在于，所述电机具有向外凸伸的旋转轴；
所述驱动件还包括套设于所述密封管的第一齿轮以及与所述第一齿轮相啮合且固定套设于所述旋转轴的第二齿轮，所述主动磁铁与所述第一齿轮固定连接；
通过启动所述电机，使得所述旋转轴带动所述第二齿轮旋转，进而所述第二齿轮带动所述第一齿轮转动，从而所述第一齿轮带动所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林桂明，陈清华，杨磊，沈国红，刘立冬，陈华，梁伟，
申请(专利权)人：上海隧道工程股份有限公司，浙江清华长三角研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31