一种多工况管网检测机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种多工况管网检测机器人，包括设置有摄像组件的机器人本体和用于驱动所述机器人本体行进的螺旋滚筒，所述螺旋滚筒包括中空的浮筒和沿浮筒的轴向螺旋设置在浮筒表面的螺旋叶片；其特征在于，所述螺旋滚筒的两端同轴固定有支撑轮，所述支撑轮的外径大于所述螺旋滚筒的最大直径；所述支撑轮包括轮毂和轮圈，所述轮毂和轮圈之间连接有沿周向均布设置的轮辐板，所述轮辐板的两端相对扭转呈螺旋状，且螺旋方向与所述螺旋叶片的方向一致。本发明专利技术具有结构设计巧妙，能够适应硬质地面、淤泥和积水等多工况作业的优点。淤泥和积水等多工况作业的优点。淤泥和积水等多工况作业的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种多工况管网检测机器人


[0001]本专利技术涉及特种机器人
，特别的涉及一种多工况管网检测机器人。

技术介绍

[0002]城市管网系统是市政地下供水管网监控系统，它担负着传递信息和城市的补给、排泄工作，是城市基础设施的基础，与我们的生活息息相关。然而，由于城市管网系统通常是在地下，随着国民经济加速发展，城市空间不断扩大，对城市管网等市政基础设施建设要求越来越高，目前，城市管网系统更新修复不足，导致城市内涝。因此，人们日益重视对于管网系统的监控和维护。管道内部地形错综复杂，同一段管道，可能存在硬质地面、淤泥淤积和积水，甚至长期有水排放，现有的检测机器人或是轮式的，适应硬质地面行走，或是漂浮式的，适应水面划行，还没有一款能够适应多个工况的管网检测机器人。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计巧妙，能够适应硬质地面、淤泥和积水的多工况管网检测机器人。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种多工况管网检测机器人，包括设置有摄像组件的机器人本体和用于驱动所述机器人本体行进的螺旋滚筒，所述螺旋滚筒包括中空的浮筒和沿浮筒的轴向螺旋设置在浮筒表面的螺旋叶片；其特征在于，所述螺旋滚筒的两端同轴固定有支撑轮，所述支撑轮的外径大于所述螺旋滚筒的最大直径；所述支撑轮包括轮毂和轮圈，所述轮毂和轮圈之间连接有沿周向均布设置的轮辐板，所述轮辐板的两端相对扭转呈螺旋状，且螺旋方向与所述螺旋叶片的方向一致。
[0005]采用上述结构，由于支撑轮的直径大于螺旋滚筒的最大直径，在管网内的硬质地面上，圆形管道的中部必定下凹，螺旋滚筒两端的支撑轮就可以直接在管道两侧的管壁上，螺旋滚筒转动过程中，带动支撑轮向前滚动，实现硬质路面的行进。而一旦遇到淤泥堆积的管段，就可以利用螺旋滚筒在淤泥表面沿螺旋滚筒的轴向向前行进，此时，螺旋滚筒的两端虽然设置有支撑轮，但是支撑轮上的轮辐板亦成螺旋状，也能够让淤泥从轮辐板之间通过，从而保证在淤泥表面的顺利行进。而遇到积水管段时，螺旋滚筒可以漂浮或悬浮在水中，一方面可以利用螺旋滚筒表面的螺旋叶片驱动机器人向前行进，另一方面也可以轮辐板作为推进器向前行进。
[0006]进一步的，所述机器人本体包括底座和通过竖向设置的回转机构可转动地安装在所述底座上的摄像组件；所述螺旋滚筒对称地设置在所述底座的两侧。
[0007]由于支撑轮驱动行进的方向是垂直于螺旋滚筒的轴向，而利用螺旋滚筒的螺旋叶片和轮辐板驱动行进的方向是沿螺旋滚筒的轴向，通过回转机构将摄像组件安装在底座上，一方面可以在行进过程中让摄像组件朝向行进方向。另一方面也可以通过回转机构控制摄像组件转动，方便对管壁进行拍摄。
[0008]进一步的，所述换转机构包括竖向设置的回转轴，所述回转轴的下端通过减速机构连接有回转电机，所述回转轴的上端与所述摄像组件相连。
[0009]进一步的，所述螺旋滚筒包括同轴设置的前螺旋滚筒和后螺旋滚筒，所述前螺旋滚筒和后螺旋滚筒之间连接有呈风琴状的可折叠气囊和沿所述螺旋滚筒的轴向设置的伸缩机构，所述机器人本体内具有可缩胀的储气囊，所述可折叠气囊和所述储气囊通过管道相连。
[0010]这样，就可以通过伸缩机构带动前螺旋滚筒和后螺旋滚筒沿轴向相对移动，对可折叠气囊形成伸缩，可折叠气囊收缩时，空气进入储气囊内，有储气囊位于机器人本体内，从而降低机器人的整体浮力，可折叠气囊拉伸后，储气囊内的空气进入刀可折叠气囊内，机器人的整体浮力增加，这样，就可以实现机器人在有水的管道内潜行。适应更多工况进一步的，所述伸缩机构包括沿所述螺旋滚筒的轴向安装在所述机器人本体上的丝杆和导向杆，所述丝杆同轴相连地设置有两根，且两根所述丝杆的旋向相反；所述导向杆上垂直设置有滑动连接的支撑杆，所述支撑杆通过螺母与所述丝杆相连；所述前螺旋滚筒和后螺旋滚筒的两端各连接有一个所述支撑杆；任一所述丝杆上连接有伸缩电机。
[0011]由于前螺旋滚筒和后螺旋滚筒的两端通过支撑杆连接在导向杆和丝杆上，伸缩电机转动带动两根丝杆同向转动，由于两根丝杆的旋向相反，使得前螺旋滚筒的支撑杆和后螺旋滚筒的支撑杆朝向相反的方向移动，实现前螺旋滚筒和后螺旋滚筒的伸缩，完成对可折叠气囊的拉伸和压缩。
[0012]进一步的，所述摄像组件包括摄像基座和摄像头模块，所述摄像头模块通过升降机构安装在所述摄像基座的顶部。
[0013]进一步的，所述升降机构包括水平设置的底座，所述底座上具有两组沿宽度方向对称设置的摆杆，所述摆杆的两端通过沿机器人主体的宽度方向设置的铰轴分别铰接在所述底座和机器人主体的侧面；每组所述摆杆设置有两个，且两个所述摆杆的四个铰轴构成平行四边形结构。
[0014]进一步的，所述摄像基座内具有沿宽度方向贯穿设置的升降转轴，所述升降转轴的两端各连接有一个所述摆杆，所述升降转轴上安装有蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的输入端安装有升降电机。
[0015]进一步的，所述摄像头模块的前端还具有多个沿周向均布设置的照明灯。
[0016]综上所述，本专利技术具有结构设计巧妙，能够适应硬质地面、淤泥和积水等多工况作业的优点。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的侧视结构示意图。
[0018]图2为支撑轮的结构示意图。
[0019]图3为图1中可折叠气囊收缩状态的结构示意图。
[0020]图4为可折叠气囊隐藏状态下的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0022]具体实施时：如图1～图4所示，一种多工况管网检测机器人，包括设置有摄像组件的机器人本体1和用于驱动所述机器人本体1行进的螺旋滚筒2，所述螺旋滚筒2包括中空的浮筒21和沿浮筒的轴向螺旋设置在浮筒表面的螺旋叶片22；所述螺旋滚筒2的两端同轴固定有支撑轮3，所述支撑轮3的外径大于所述螺旋滚筒2的最大直径；所述支撑轮3包括轮毂31和轮圈32，所述轮毂31和轮圈32之间连接有沿周向均布设置的轮辐板33，所述轮辐板33的两端相对扭转呈螺旋状，且螺旋方向与所述螺旋叶片的方向一致，如图2所示。
[0023]采用上述结构，由于支撑轮的直径大于螺旋滚筒的最大直径，在管网内的硬质地面上，圆形管道的中部必定下凹，螺旋滚筒两端的支撑轮就可以直接在管道两侧的管壁上，螺旋滚筒转动过程中，带动支撑轮向前滚动，实现硬质路面的行进。而一旦遇到淤泥堆积的管段，就可以利用螺旋滚筒在淤泥表面沿螺旋滚筒的轴向向前行进，此时，螺旋滚筒的两端虽然设置有支撑轮，但是支撑轮上的轮辐板亦成螺旋状，也能够让淤泥从轮辐板之间通过，从而保证在淤泥表面的顺利行进。而遇到积水管段时，螺旋滚筒可以漂浮或悬浮在水中，一方面可以利用螺旋滚筒表面的螺旋叶片驱动机器人向前行进，另一方面也可以轮辐板作为推进器向前行进。
[0024]实施时，所述机器人本体1包括底座11和通过竖向设置的回转机构可转动地安装在所述底座11上的摄像组件；所述螺旋滚筒2对称本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多工况管网检测机器人，包括设置有摄像组件的机器人本体（1）和用于驱动所述机器人本体（1）行进的螺旋滚筒（2），所述螺旋滚筒（2）包括中空的浮筒（21）和沿浮筒的轴向螺旋设置在浮筒表面的螺旋叶片（22）；其特征在于，所述螺旋滚筒（2）的两端同轴固定有支撑轮（3），所述支撑轮（3）的外径大于所述螺旋滚筒（2）的最大直径；所述支撑轮（3）包括轮毂（31）和轮圈（32），所述轮毂（31）和轮圈（32）之间连接有沿周向均布设置的轮辐板（33），所述轮辐板（33）的两端相对扭转呈螺旋状，且螺旋方向与所述螺旋叶片的方向一致。2.如权利要求1所述的多工况管网检测机器人，其特征在于，所述机器人本体（1）包括底座（11）和通过竖向设置的回转机构可转动地安装在所述底座（11）上的摄像组件；所述螺旋滚筒（2）对称地设置在所述底座的两侧。3.如权利要求2所述的多工况管网检测机器人，其特征在于，所述换转机构包括竖向设置的回转轴，所述回转轴的下端通过减速机构连接有回转电机，所述回转轴的上端与所述摄像组件相连。4.如权利要求1所述的多工况管网检测机器人，其特征在于，所述螺旋滚筒（2）包括同轴设置的前螺旋滚筒（23）和后螺旋滚筒（24），所述前螺旋滚筒（23）和后螺旋滚筒（23）之间连接有呈风琴状的可折叠气囊（25）和沿所述螺旋滚筒（2）的轴向设置的伸缩机构（5），所述机器人本体（1）内具有可缩胀的储气囊，所述可折叠气囊（25）和所述储气囊通过管道相连。5.如权利要求4所述的多工况管网检测机器人，其特征在于，所述伸缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏显坤，魏婧雯，杨顺，张帆，
申请(专利权)人：重庆开放大学重庆工商职业学院，
类型：发明
国别省市：