一种管道巡检水下机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种管道巡检水下机器人，包括安装架，安装架上设有用于监测管道的探测组件，控制所述管道巡检水下机器人移动的驱动组件，以及用于给探测组件和驱动组件提供动力源的电源组件，安装架底部还设有配重盒，配重盒内安装有若干与其磁性连接的配重块。使用人员在配重试验过程中可自由地移动磁性配重块、或自由地增减磁性配重块的数量，无需按照传统方式将配重铅块通过螺栓与底架固定，拆装便捷，便于多次进行配重试验，极大地提高了本实用新型专利技术的重心可调性和机器人的续航性，增加对不同水环境的适应力，改善了对新型模块或者组件的兼容性。者组件的兼容性。者组件的兼容性。

【技术实现步骤摘要】
一种管道巡检水下机器人


[0001]本技术涉及水下机器人的
，更具体地，涉及一种管道巡检水下机器人。

技术介绍

[0002]在现代社会，各种管道已经遍布我们生活环境的各个角落。作为能源和其他物质的运输通道，给我们的生活带来了极大的便利和巨大的经济效益，但同时也产生了一系列问题。管道在使用过程中总会存在老化、腐蚀、破裂等问题，而且有大量管道不是人们可以直接接触的，这就给管道的检测和维护工作带来了很大的困难。为了进行管道的检测和维护，传统的挖掘方法和随机抽样的方法，存在工作量大和效率低等缺点；尤其是对于埋藏在水域底部的管道，更是缺乏高效的巡检措施。
[0003]对于埋藏在江河湖泊或者近海区域底部的管道，通常是潜水员定期进行潜水巡检，或者使用管道巡检水下机器人代替人工进行巡检。同时，管道巡检水下机器人也可以被投放在一些管道内满水或水位较高、且不具备降水条件的给排水管道内进行管内巡检。但是，由于巡检的任务不同，操作人员需要在水下机器人上安装不同功能的模块或者组件，以适配某些特定的巡检任务。比如，水下机器人需要安装焊接组件以完成管道裂缝处的焊接、修补工作，或者安装机械臂以实现样品采集的工作。由于需要经常更换不同的模块或者组件，导致水下机器人整体的重心发生变化，需要根据实际安装的模块或者组件实时调整配重的质量和位置。值得注意的是，结构相同的水下机器人在淡水和海水环境中的重心也会发生变化。然而，现有的水下机器人通常采用固定连接式的配重结构，难以方便地增减配重或者改变配重的相对位置，使得新功能的开发受限，难以在不同的水环境中顺利地开发新功能，因此设计一种配重灵活、兼容性强的管道巡检水下机器人有着一定的实际应用价值。

技术实现思路

[0004]本技术目的在于克服现有的管道巡检水下机器人采用固定式的配重而导致兼容性差的不足，提供一种管道巡检水下机器人，通过磁吸式配重块实现配重调节方便、自由增减配重的功能，具有对功能开发的限制小、配重兼容性强和结构简单、造价成本低等有益效果。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：
[0006]本技术提供了一种管道巡检水下机器人，包括安装架，安装架上设有用于监测管道的探测组件，控制所述管道巡检水下机器人移动的驱动组件，以及用于给探测组件和驱动组件提供动力源的电源组件，安装架底部还设有配重盒，配重盒内设有若干与其磁性连接的配重块。
[0007]本技术的工作流程如下：管道巡检水下机器人的主体结构为防腐蚀、高强度的安装架，安装架上固定安装有探测组件、驱动组件，以及用于提供动力的电源组件。在电源组件供能的状态下，驱动组件推动所述管道巡检水下机器人移动，驱动组件以能够在水
下实现三维方向运动为宜。所述探测组件可以用来监测管道外壁或者内壁上的情况，包括但不限于拍照设备，用于拍摄管道上的裂缝或者其他破损位置，为后续的管道修理提供资料。市面上的无缆式水下机器人带有固定式的配重结构，大多数是通过螺栓将配重与安装架螺栓连接，当变换水下工作环境或者在所述管道巡检水下机器人增减其他模块或者组件时，其重心的调整十分不方便，经常需要重复多次地将所述管道巡检水下机器人拿出水面、拆卸螺栓以增减或者移动配重块，甚至，在特定情况下还需要在安装架上开钻螺栓孔，调整配重的过程十分低效。因此，本技术在安装架底部设置配重盒，配重盒内安装有带磁性的配重块，配重块通过磁性吸附在配重盒上、与配重盒磁性连接，当需要增减配重块的数量或者调整配重块的位置时，可以方便地徒手取下配重块，再安装在相应位置上，简化所述管道巡检水下机器人调整配重的过程，提高实际操作效率。
[0008]进一步地，配重盒包括盒体与盒盖，盒盖与所述盒体活动连接，配重盒内可拆卸连接有磁板，配重块与磁板吸附配合。为了防止配重块在水中脱落、丢失，所述配重盒底部设有一盒盖，盒盖与配重盒的盒体活动连接，可以是铰链连接、滑动连接等，以能够将配重块妥善放置在配重盒内为宜。盒盖朝下设置的目的是方便开启配重盒以取出配重块。此外，为了避免磁性影响所述管道巡检水下机器人上的其他电子零部件，或者在作业时吸附其他磁性物体，配重盒为不具有磁性的材质制成，因此在配重盒内设置一块磁板，带磁性的配重块吸附在磁板上，磁板可拆卸地固定安装在配重盒内。
[0009]进一步地，所述盒体一侧设有插槽，盒盖穿过插槽与盒体滑动连接，盒盖上设有方便拿取的拉手。作为其中一种优选方案，盒盖与盒体为滑动连接；相比较于铰链连接，滑动连接的盒盖与盒体的结构更简单。盒体后部的侧壁上开设有一个插槽，盒盖穿过插槽后与盒体相对的一侧配合，完成配重盒的封闭。优选地，盒盖和盒体前部的侧壁上均设有磁块，二者通过磁块吸附固定住。盒盖上设有方便拿取的拉手，可以通过拉动拉手方便地打开盒盖。
[0010]进一步地，安装架包括底架和侧安装架，侧安装架的数量为两个，分别固定连接于底架两侧。底架和侧安装架均由防腐蚀、高强度的材质制成，两个侧安装架安装在底架两侧，形成一个“凵”字型的结构，探测组件和电源组件均居中设于底架上，以保持整体结构的受力平衡；驱动组件安装在侧安装架相向一侧，所述探测组件、电源组件和驱动组件均与安装架可拆卸连接。此外，侧安装架相向一侧还安装有若干整流罩，整流罩内部填充有浮力材料，用于在水下给所述管道巡检水下机器人提供额外浮力，保持重力与浮力的受力平衡。
[0011]进一步地，所述探测组件固定连接于底架顶部，包括探测声呐和水密舱，水密舱内部设有摄像头组件，探测声呐和摄像头组件均与电源组件电连接。底架顶部固定连接有探测声呐，探测声呐通过声波反射技术可以对管道外壁或者内壁进行声呐扫描，以发现摄像系统难以发现的微小裂缝。底架顶部还设置有水密舱，水密舱内部设有摄像头组件及其控制芯片，用于水下拍摄。水密舱前部为半球状的弧形面板。作为其中一种优选方案，摄像头组件通过云台组件安装在水密舱前部，所述云台组件可相对所述弧形面板旋转，改变摄像头组件镜头的拍摄角度，使管道巡检机器人能够获得更大的拍摄范围。水密舱中后部还设有控制管道巡检机器人运动的芯片，以及用于传输数据、信号的控制组件，水密舱末端可拆卸连接有带若干接线口的密封罩，从接线口伸出的线缆连接驱动组件与电源组件。为了实现管道巡检机器人整体的平衡，水密舱设置在底架顶部的居中位置，与两边的侧安装架的
间距相同，管道巡检机器人整体呈现以水密舱为对称轴的姿态。
[0012]进一步地，底架顶部还设有至少一个照明灯，照明灯与电源组件电连接。为了照射管道巡检机器人前进的方向，便于拍摄，底架顶部设有照明灯，优选地采用LED灯芯作为发光源，体积小巧，能耗较低。
[0013]进一步地，所述电源组件包括设于底架和水密舱之间的电池安装舱，电池安装舱内设有电池，电池安装舱一端设有与电池连接的电源接线口，电源接线口通过线缆分别与探测组件和驱动组件电连接。
[0014]进一步地，所述驱动组件包括设于侧安装架相向一侧的第一驱动器和第二驱动器，第一驱动器和第二驱动器均为螺旋桨式推进器，第一驱动器的数量为四个，分别水平安装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道巡检水下机器人，包括安装架(1)，安装架(1)上设有用于监测管道的探测组件，控制所述管道巡检水下机器人移动的驱动组件，以及用于给探测组件和驱动组件提供动力源的电源组件，其特征在于，安装架(1)上还设有配重盒(2)，配重盒(2)内设有若干与其磁性连接的配重块(3)。2.根据权利要求1所述的管道巡检水下机器人，其特征在于，配重盒(2)包括盒体与盒盖(201)，盒盖(201)与所述盒体活动连接，配重盒(2)内可拆卸连接有磁板(4)，配重块(3)与磁板(4)吸附配合。3.根据权利要求2所述的管道巡检水下机器人，其特征在于，所述盒体一侧设有插槽(202)，盒盖(201)穿过插槽与盒体滑动连接，盒盖(201)上设有方便拿取的拉手(203)。4.根据权利要求1所述的管道巡检水下机器人，其特征在于，安装架(1)包括底架(101)和侧安装架(102)，侧安装架(102)的数量为两个，分别固定连接于底架(101)两侧；探测组件和电源组件居中地可拆卸连接于底架(101)上，驱动组件可拆卸连接于两个侧安装架(102)上。5.根据权利要求4所述的管道巡检水下机器人，其特征在于，所述探测组件包括探测声呐(5)和水密舱(6)，水密舱(6)内部设有摄像头组件(7)，探测声呐(5)和摄像头组件(7)均与电源组件电连接。6.根据权利要求5所述的管道巡检水下机器人，其特征在于，底架(101)上还设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：万世杰，刘大召，林培豪，叶崇宇，吴蔚峰，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：新型
国别省市：