一种模块化管道检测机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及检测设备技术领域，尤其为一种模块化管道检测机器人系统，包括机器人本体、检测单元、控制终端和自动收放线单元，所述机器人本体包括内支撑模块、驱动模块、高压水冲洗模块和控制及通讯模块；所述检测单元包括视频检测、倾角检测、压力检测、温度检测和声呐检测，所述模块化管道检测机器人系统还包括供电单元、所述供电单元用于所述机器人本体、控制终端和自动收放线单元内部供电，本发明专利技术目的在于提供一种各驱动单元和检测单元均为模块化设计机器人，方便损坏后对应部件快速更换，维修效率高、成本低，且设备自重小，动力大，操作安全性和信息安全好。安全性和信息安全好。安全性和信息安全好。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化管道检测机器人系统


[0001]本专利技术涉及管道检测
，具体为一种模块化管道检测机器人系统。

技术介绍

[0002]城市管道作为城市运行的血管，凭借着输送量大，方便快捷、低成本等优势，在石油、化工、能源、食品加工、给排水等各行各业中占有越来越大的比重，在城市正常运转中起着重要的作用；管道的工作环境非常恶劣，在输送物质时，由于受振动、热循环、腐蚀、超负荷使用等影响，再加上随着管道铺设年代久远，年久失修，城市排放负荷不断加重，在经过一段时间的运行后，会发生诸如堵塞、腐蚀、裂纹、凹陷或变形等损坏，需要对城市管道进行定期检测、清理，保障管道正常运行；由于管道系统或深埋地下，或架设在高空，或内部空间狭小，输送又多为有毒有害物质，人工携带仪器仪表检查十分困难，工作量大、效率低，且对人身安全有极大威胁。
[0003]目前市面相关管道检测产品主要包括管道潜望镜、管道内窥镜、管道检测机器人等产品，但上述产品均多为高集成度一体式设计，损坏后维修较为困难，且操作安全和信息安全性差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种各驱动单元和检测单元均为模块化设计机器人，方便损坏后对应部件快速更换，维修效率高、成本低，且设备自重小，动力大，操作安全性和信息安全好，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种模块化管道检测机器人系统，包括机器人本体、检测单元、控制终端和自动收放线单元，所述机器人本体包括内支撑模块、驱动模块、高压水冲洗模块和控制及通讯模块；所述检测单元包括视频检测、倾角检测、压力检测、温度检测和声呐检测；
[0007]所述模块化管道检测机器人系统还包括供电单元、所述供电单元用于所述机器人本体、控制终端和自动收放线单元内部供电；
[0008]所述机器人本体与控制终端之间采用专用网桥设备指定MAC地址互连，使用WPA加密方式，所述控制终端和自动收放线单元均配设有急停开关。
[0009]优选的，所述内支撑模块为升降机构，所述驱动模块为左、右双履式驱动，且左、右履均可独立驱动，并配设有急停锁止模块。
[0010]优选的，所述云台的尾侧集成有升降机构，所述云台的前端搭载有检测模块。
[0011]优选的，所述操作终端由箱体、视频显示器、工控机、存储装置、数据传输模块、指令操控界面和I/O控制端组成。
[0012]优选的，所述机器人本体内部搭载有故障自检单元。
[0013]优选的，所述供电单元为国家电网供电或发电机供电。
[0014]优选的，所述控制终端为有线手持式遥控器；所述自动收放线单元为卷线器。
[0015]优选的，所述高压水冲洗模块采用集成水力喷头模块。
[0016]优选的，所述机器人本体与自动收放线单元之间通过复合光缆进行连接，且所述自动收放线单元通过光电编码器进行收放线计米数据采集。
[0017]优选的，所述控制及通讯模块采用RS485、CAN、RJ45、GPIO、ADC通信中的一种或多种，且数据处理采用ARM内核处理器。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]1.本专利技术中，由机器人本体、检测单元、控制终端和自动收放线单元组成，且机器人本体包括内支撑模块、驱动模块、高压水冲洗模块和控制及通讯模块，检测单元包括视频检测、倾角检测、压力检测、温度检测和声呐检测，可实现各驱动单元和检测单元模块化设计，方便损坏后对应部件快速更换，维修效率高、成本低，且模块化检测单元设计，可根据需求进行自由更换，集成度低，可压缩设备自重，保证同动力下，本申请中驱动动力更大、更节能，使用灵活性高。
[0020]2.本专利技术中，通过机器人本体与控制终端之间采用专用网桥设备指定MAC地址互连，使用WPA加密方式，控制终端和自动收放线单元均配设有急停开关，可提高网络通讯安全性和系统操作安全性。
附图说明
[0021]图1为本专利技术一种模块化管道检测机器人系统的系统组成框图；
[0022]图2为本专利技术一种模块化管道检测机器人系统的系统接线图；
[0023]图3为本专利技术一种模块化管道检测机器人系统的系统总体电气原理图；
[0024]图4为本专利技术一种模块化管道检测机器人系统的机器人本体硬件系统连接图；
[0025]图5为本专利技术一种模块化管道检测机器人系统的系统控制框图；
[0026]图6为本专利技术一种模块化管道检测机器人系统的遥控端部分软件结构图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。
[0029]需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相
关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031]请参阅图1
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6，本专利技术提供一种技术方案：
[0032]一种模块化管道检测机器人系统，包括机器人本体、检测单元、控制终端和自动收放线单元，机器人本体包括内支撑模块、驱动模块、高压水冲洗模块和控制及通讯模块；检测单元包括视频检测、倾角检测、压力检测、温度检测和声呐检测；
[0033]机器人本体是系统的主要组成部分，实现管道检测的执行单元，机器人本体由履带独立驱动、内支撑组件、云台以及声纳系统等检测装置组成，通过内支撑结构可以适应不同管径，通过云台高清显示管道内部视频情况，通过声纳系统可以模拟管中淤泥情况。
[0034]自动收放线单元是管道检测的协作者，主要是保证机器人在管道内部作业时候提供后勤保障，保证其不会失控、断电、漏电等情况的发生；同时保证当机器人出现突发情况时将其自动拉回地面；通过计数器作业记录并计算出线缆的收放长度，对管道检测机器人在管道中的位置进行辅助定位。
[0035]控制终端是管道机器人的发号施令者，控制管道机器人、自动收放线单元按照指令动作，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化管道检测机器人系统，包括机器人本体、检测单元、控制终端和自动收放线单元，其特征在于：所述机器人本体包括内支撑模块、驱动模块、高压水冲洗模块和控制及通讯模块；所述检测单元包括视频检测、倾角检测、压力检测、温度检测和声呐检测；所述模块化管道检测机器人系统还包括供电单元、所述供电单元用于所述机器人本体、控制终端和自动收放线单元内部供电；所述机器人本体与控制终端之间采用专用网桥设备指定MAC地址互连，使用WPA加密方式，所述控制终端和自动收放线单元均配设有急停开关。2.根据权利要求1所述的一种模块化管道检测机器人系统，其特征在于：所述内支撑模块为升降机构，所述驱动模块为左、右双履式驱动，且左、右履均可独立驱动，并配设有急停锁止模块。3.根据权利要求1所述的一种模块化管道检测机器人系统，其特征在于：所述云台的尾侧集成有升降机构，所述云台的前端搭载有检测模块。4.根据权利要求1所述的一种模块化管道检测机器人系统，其特征在于：所述操作终端由箱体、视频显示器、工控机、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王殿常，何文战，惠二青，王丰，焦洋，黄燚，潘玉洁，张夏武，杜浪，陈述，
申请(专利权)人：重庆市三峡生态环境技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：