一种多功能管道检测机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种多功能管道检测机器人，包括车体、行走模块、变径模块、检测模块及清理模块；一组所述变径模块均匀设置在车体圆周方向上，所述行走模块与变径模块一一对应，且行走模块通过变径模块设置在车体上，所述行走模块与变径模块相配合，能够实现车体的运动过程中的自适应变径；所述检测模块设置在车体上，用于管道内环境的实时监测；所述清理模块设置在车体前端，用于管道内的清障工作。本发明专利技术控制台和转换器上磁力片的放置，通过单片机总控制板控制控制台上两个磁力片的磁性能够控制伸缩杆的伸缩，能够让机器人在破障和夹取两个功能间切换自如，提高了管道检测效率。提高了管道检测效率。提高了管道检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能管道检测机器人


[0001]本专利技术涉及管道配套设备领域，特别涉及管道检测领域。

技术介绍

[0002]由于管道内部作业空间狭窄、恶劣，当管道出现损坏、故障或者定期检车时，使用人工完成任务不仅费时费力，还可能由于作业环境无法开展人工作业。
[0003]目前，现有管道检测机器人进能在被检测管道轴向上移动，在遇到障碍物时无法通过；遇到目标检测物时无法成功夹取；无法很好的适应管径；无法提供足够的驱动力使机器人前进；摄像头上沾了灰尘无法很好的清理。为此，需要一种多功能的管道检测机器人。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种多功能管道检测机器人，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]一种多功能管道检测机器人，包括车体、行走模块、变径模块、检测模块及清理模块；一组所述变径模块均匀设置在车体圆周方向上，所述行走模块与变径模块一一对应，且行走模块通过变径模块设置在车体上，所述行走模块与变径模块相配合，能够实现车体的运动过程中的自适应变径；所述检测模块设置在车体上，用于管道内环境的实时监测；所述清理模块设置在车体前端，用于管道内的清障工作。
[0007]进一步的，所述车体包括至少两个车架，且相邻车架之间活动连接，每个所述车架包括环形架、支撑杆及伸缩防护壳，所述支撑杆设置在环形架的圆周方向上，相邻两所述环形架之间通过支撑杆连接固定，所述伸缩防护壳设置在相邻两所述环形架之间，能够随两环形架之间的距离一起伸缩。
[0008]进一步的，所述变径模块包括连杆Ⅰ、连杆Ⅱ、滑块及弹簧，所述滑块与弹簧穿设在支撑杆上，所述连杆Ⅰ一端与支撑杆活动连接，连杆Ⅱ一端与滑块活动连接，所述连杆Ⅰ另一端与连杆Ⅱ另一端活动连接；所述连杆Ⅰ上开设有弹簧槽，所述弹簧槽内安装压缩弹簧，用于变径。
[0009]进一步的，所述行走模块包括驱动电机、驱动轮及从动轮，所述驱动轮通过驱动电机设置在一变径模块上，所述从动轮设置在其余变径模块上。
[0010]进一步的，所述检测模块包括摄像头及摄像头清理装置；所述摄像头清理装置包括旋转节、连接件、雨刷头及清理电机；所述清理电机与旋转节相连，所述旋转节与连接件相连，所述雨刷头与连接件相连。
[0011]进一步的，所述清理模块包括转换器、机械手、破障头及控制台，所述机械手设置在车体上，所述转换器与破障头之间传动连接，所述机械手与破障头之间传动连接，所述转换器与控制台之间能够进行距离调节，从而通过转换器带动机械手和破障头进行工作。
[0012]进一步的，所述转换器包括转换器本体、齿轮Ⅰ、推槽、伸缩杆及磁力片Ⅰ，所述转换
器本体内部设有内嵌电机，且内嵌电机与齿轮Ⅰ相连，所述磁力片Ⅰ设置在转换器本体上在靠近控制台的一侧，所述推槽及齿轮Ⅰ分别设置在转换器本体上在远离控制台的一侧，所述伸缩杆设置在转换器本体上靠近控制台的一侧。
[0013]进一步的，所述控制台内部设有单片机总控制板，所述控制台上在靠近转换器的一侧设有磁力片Ⅱ及磁力片Ⅲ，且磁力片Ⅱ和磁力片Ⅲ的磁性相反；通过所述单片机总控制板能够控制磁力片Ⅱ、磁力片Ⅲ的磁力大小，磁力片Ⅰ和磁力片Ⅱ相互吸引时，伸缩杆进行收缩，磁力片Ⅰ和磁力Ⅲ相互排斥时，伸缩杆进行拉伸；所述控制台上在靠近转换器的一侧设有风扇，以提高破障效率。
[0014]进一步的，所述机械手包括抓手、伸缩连接件、滑块、机械手主件、滑槽Ⅰ、卡键及连接孔；所述滑块包括连杆及设置在连杆上的齿轮Ⅱ，所述连杆穿设于连接孔上，且连杆远离齿轮Ⅱ的一端通过滑板配合在滑槽Ⅰ内；所述齿轮Ⅱ与齿轮Ⅰ啮合设置，所述齿轮Ⅱ与推槽限位配合，通过推槽能够拉动齿轮Ⅱ移动；所述伸缩连接件能够通过卡键配合设置在滑槽Ⅱ内，所述抓手配合设置在机械手主件上，且与伸缩连接件一端活动连接，所述伸缩连接件另一端与连杆活动连接；所述破障头与连杆传动连接。
[0015]进一步的，一种多功能管道检测机器人，还包括推进模块，所述推进模块包括推进器，所述推进器设置在车体上。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0017]1)在连杆和支撑杆上都安装了弹簧，能够增加伸缩范围，能够使机器人更好的适应管径变化。
[0018]2)安装了推进器，能够与驱动轮相互配合，提供更大的驱动力，当机器人在水下时，推进器能够提供推动力支持前行，提高了在管道内运行效率。
[0019]3)将单片机总控制板安装在控制台内部，节约空间；控制台与转换器相互配合，能够实现破障头破障和机械手抓取的功能，破障头和机械手的配合设计，丰富了功能的同时节省了空间。
[0020]4)同时在控制台上设置小风扇，能够在破障的同时吹飞碎屑，提高了破障效率。
[0021]5)控制台和转换器上磁力片的放置，通过单片机总控制板控制控制台上两个磁力片的磁性能够控制伸缩杆的伸缩，能够让机器人在破障和夹取两个功能间切换自如，提高了管道检测效率。
[0022]6)通过设置电机来控制旋转节，旋转节能够控制连接件，连接件带动雨刷头实现对摄像头的清理，提高了管道检测精度。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0024]图2为本专利技术的内部结构示意图；
[0025]图3为本专利技术的环形架结构示意图；
[0026]图4为本专利技术的摄像头清理装置结构示意图；
[0027]图5为本专利技术的控制台结构示意图；
[0028]图6为本专利技术的推进器结构示意图；
[0029]图7为本专利技术的转换器结构示意图；
[0030]图8为本专利技术的机械手结构示意图；
[0031]图9为本专利技术的机械手主件示意图；
[0032]图10为本专利技术的伸缩连接件示意图；
[0033]图11为本专利技术的滑块示意图；
[0034]图12为本专利技术的连杆Ⅰ示意图；
[0035]图13为本专利技术的伸缩防护壳安装示意图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0037]如图1、2所示，一种多功能管道检测机器人，包括车体、推进模块3、行走模块4、变径模块5、检测模块6及清理模块7；
[0038]车体包括车架一1和车架二2，车架一1和车架二2之间通过一个万向节43进行活动连接；车架一、二结构相同，包括两个环形架21，两个环形架21之间通过支撑杆53连接固定，形成以环形架21为主的铝合金结构。如图3所示，环形架21包括连接孔211和长槽212，连接孔211可以用来连接推进器33、万向节43、控制台和机械手72等机构。
[0039]行走模块4总共包括两个驱动轮41、四个从动轮42以及两个驱动电机32，其中车架一和车架二上分别设有一个驱动轮41、两个从动轮42及一个驱动电机32，驱动电机32与驱动轮41相连，为机器人提供常规动力。其中一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能管道检测机器人，其特征在于，包括车体、行走模块、变径模块、检测模块及清理模块；一组所述变径模块均匀设置在车体圆周方向上，所述行走模块与变径模块一一对应，且行走模块通过变径模块设置在车体上，所述行走模块与变径模块相配合，能够实现车体的运动过程中的自适应变径；所述检测模块设置在车体上，用于管道内环境的实时监测；所述清理模块设置在车体前端，用于管道内的清障工作。2.根据权利要求1所述的一种多功能管道检测机器人，其特征在于，所述车体包括至少两个车架，且相邻车架之间活动连接，每个所述车架包括环形架(21)、支撑杆(53)及伸缩防护壳(8)，所述支撑杆(53)设置在环形架(21)的圆周方向上，相邻两所述环形架(21)之间通过支撑杆(53)连接固定，所述伸缩防护壳(8)设置在相邻两所述环形架(21)之间。3.根据权利要求2所述的一种多功能管道检测机器人，其特征在于，所述变径模块包括连杆Ⅰ(51)、连杆Ⅱ(52)、滑块(54)及弹簧(55)，所述滑块(54)与弹簧(55)穿设在支撑杆(53)上，所述连杆Ⅰ(51)一端与支撑杆(53)活动连接，连杆Ⅱ(52)一端与滑块(54)活动连接，所述连杆Ⅰ(51)另一端与连杆Ⅱ(52)另一端活动连接；所述连杆Ⅰ(51)上开设有弹簧槽(511)，所述弹簧槽(511)内安装压缩弹簧，用于变径。4.根据权利要求3所述的一种多功能管道检测机器人，其特征在于，所述行走模块包括驱动电机(32)、驱动轮(41)及从动轮(42)，所述驱动轮(41)通过驱动电机(32)设置在一变径模块上，所述从动轮(42)设置在其余变径模块上。5.根据权利要求1所述的一种多功能管道检测机器人，其特征在于，所述检测模块包括摄像头(61)及摄像头清理装置(62)；所述摄像头清理装置(62)包括旋转节(621)、连接件(622)、雨刷头(623)及清理电机；所述清理电机与旋转节(621)相连，所述旋转节(621)与连接件(622)相连，所述雨刷头(623)与连接件(622)相连。6.根据权利要求1所述的一种多功能管道检测机器人，其特征在于，所述清理模块包括转换器(71)、机械手(72)、破障头(73)及控制台(74)，所述机械手(72)设置在车体(2)上，所述转换器(71)与破障头(73)之间传动连接，所述机械手(72)与破障头(73)之间传动连接，所述转换器(71)与控制台(74)之间能够进行距离调节，从而通过转换器(71)带动机械手(72...

【专利技术属性】
技术研发人员：景立挺，杨经纬，李吉泉，彭翔，姜少飞，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：