一种管道清洗机器人控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及管道清洗机器人控制系统，接口电路、爬行控制器、滑环和旋转控制器依次电连接，接口电路与滑环电连接，爬行控制器与爬行模块电连接，旋转控制器分别与旋转模块和振镜模块电连接，爬行模块和旋转模块分别与降压电路电连接，振镜模块与正负双电源电路电连接。本实用新型专利技术的有益效果为：配合管道机器人的机械结构实现机器人的自动控制清洗，清洗方式采用线扫描模式，区别于单线扫描输出的单线环形激光线束，输出幅度可调的线型激光进行清洗，解决激光搭接和管径较大时的激光能量分散等问题，同时，激光能量更加集中，从而有效提高激光清洗深度和清洗效率。激光清洗深度和清洗效率。激光清洗深度和清洗效率。

【技术实现步骤摘要】
一种管道清洗机器人控制系统


[0001]本技术涉及管道清洗控制领域，具体涉及一种管道清洗机器人控制系统。

技术介绍

[0002]管道的保养与清洗对管道的长期使用也起到至关重要的作用，当前市场上所用的管道激光清洗方式采用单线扫描模式，单线扫描模式下对管道进行激光清洗，因激光搭接问题，清洗后的管道内壁会留下螺纹线，且单线扫描清洗效率地下，同时管径较大时激光清洗幅度也跟随变大，导致单点激光能量急剧下降，清洗效果弱。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是提供一种管道清洗机器人控制系统，以克服上述现有技术中的不足。
[0004]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种管道清洗机器人控制系统，包括：接口电路、爬行控制器、滑环、旋转控制器、爬行模块、旋转模块、振镜模块、降压电路和正负双电源电路，接口电路、爬行控制器、滑环和旋转控制器依次电连接，接口电路与滑环电连接，爬行控制器与爬行模块电连接，旋转控制器分别与旋转模块和振镜模块电连接，爬行模块和旋转模块分别与降压电路电连接，振镜模块与正负双电源电路电连接。
[0005]本技术的有益效果是：配合管道机器人的机械结构实现机器人的自动控制清洗，清洗方式采用线扫描模式，区别于单线扫描输出的单线环形激光线束，输出幅度可调的线型激光进行清洗，解决激光搭接和管径较大时的激光能量分散等问题，同时，激光能量更加集中，从而有效提高激光清洗深度和清洗效率。
[0006]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0007]进一步，振镜模块包括：数模转换器U8、运算放大器U9和振镜，数模转换器U8、运算放大器U9和振镜依次电连接。
[0008]采用上述进一步的有益效果为：旋转控制器输出SPI数字信号，通过数模转换器U8将数字信号转化为模拟信号，转化后的模拟信号范围为0～5V，经过运算放大器U9转换后，输出
‑
5V～5V的mini信号，满足控制振镜摆幅θ0对应的信号幅值范围，振镜摆幅θ0范围为
‑5°
～5
°
，与运算放大器U9输出电压Dout的范围
‑
5V～5V一一对应。
[0009]进一步，爬行模块包括：驱动芯片U4、三态收发器U1和爬行电机，驱动芯片U4与爬行控制器电连接，驱动芯片U4经电阻与三态收发器U1电连接，爬行电机与三态收发器U1电连接。
[0010]采用上述进一步的有益效果为：驱动芯片U4经电阻与三态收发器U1电连接，爬行电机与三态收发器U1电连接，三态收发器U1增强驱动芯片U4的驱动信号，保证信号质量；驱动芯片U4与三态收发器U1之间的电阻为匹配电阻，增强信号的稳定性。
[0011]进一步，正负双电源电路包括：耦合电感L2、降压稳压芯片U2、电阻R7、电容C11、二极管D1、电阻R12和电阻R13，降压稳压芯片U2接的VIN引脚电源；耦合电感L2初级侧的一个
接线端接降压稳压芯片U2的SW引脚，另一个接线端接地；耦合电感L2次级侧的一个接线端接地，另一个接线端接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极接振镜模块；耦合电感L2次级侧的两个接线端之间串联电阻R7和电容C11；降压稳压芯片U2的GND引脚与EPAD引脚的公共端接振镜模块；降压稳压芯片U2的COMP引脚所连接的电容C23和电容C24的公共端依次经电阻R12、电阻R13接振镜模块。
[0012]采用上述进一步的有益效果为：正负双电源电路利用耦合电感的互感方式，生成对应的负极电源，实现正负双电源输出，输出电源电压通过电阻R12和电阻R13调节。
附图说明
[0013]图1为本技术所述管道清洗机器人控制系统的原理框图；
[0014]图2为本技术所述数模转换器U8与运算放大器U9的接线图；
[0015]图3为本技术所述驱动芯片U4与三态收发器U1的接线图；
[0016]图4为本技术所述耦合电感L2与降压稳压芯片U2的接线图。
[0017]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0018]1、接口电路，2、爬行控制器，3、滑环，4、旋转控制器，5、爬行模块，6、旋转模块，7、振镜模块，8、降压电路，9、正负双电源电路。
具体实施方式
[0019]以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。
[0020]实施例1
[0021]如图1所示，一种管道清洗机器人控制系统，包括：接口电路1、爬行控制器2、滑环3、旋转控制器4、爬行模块5、旋转模块6、振镜模块7、降压电路8和正负双电源电路9；
[0022]接口电路1、爬行控制器2、滑环3和旋转控制器4依次电连接，此外，接口电路1还与滑环3电连接，接口电路1用于实现外部控制端与控制系统进行指令下方和数据交互；
[0023]爬行控制器2与爬行模块5电连接，爬行模块5用以实现清洗机器人在管道内爬行，爬行控制器2可以采用MCU控制器；
[0024]旋转控制器4分别与旋转模块6和振镜模块7电连接，旋转模块6用以实现清洗机器人的清洗头进行360
°
旋转，振镜模块7搭载在清洗机器人的清洗头内，从而当清洗机器人的清洗头进行360
°
旋转时，振镜模块7也可以实现360
°
旋转，振镜模块7用以实现激光清洗，旋转控制器4可以采用MCU控制器；
[0025]爬行模块5和旋转模块6分别与降压电路8电连接，降压电路8则与总电源连接，降压电路8输出稳定电压以为爬行模块5中的爬行电机和旋转模块6中的旋转电机供电，爬行模块5和旋转模块6可以分开采用不同的降压电路8；
[0026]振镜模块7与正负双电源电路9电连接，正负双电源电路9输出正负两种电压值，为振镜模块7中的振镜电机提供电压。
[0027]实施例2
[0028]如图2所示，本实施例为在实施例1的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：
[0029]振镜模块7包括：数模转换器U8、运算放大器U9和振镜，数模转换器U8、运算放大器
U9和振镜依次电连接；
[0030]旋转控制器4输出SPI数字信号，通过数模转换器U8将数字信号转化为模拟信号，转化后的模拟信号范围为0～5V，经过运算放大器U9转换后，输出
‑
5V～5V的mini信号，满足控制振镜摆幅θ0对应的信号幅值范围，振镜摆幅θ0范围为
‑5°
～5
°
，与运算放大器U9输出电压Dout的范围
‑
5V～5V一一对应。
[0031]数模转换器U8与运算放大器U9的接线图如图2所示：
[0032]图2中，输出电压Dout＝(R25+R26)/R25*Vout
‑
R25/R26*V5，本本实施例中：R25＝R26，V5输出电压为5V，因此，运算放大器U9输出电压Do本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道清洗机器人控制系统，其特征在于，包括：接口电路(1)、爬行控制器(2)、滑环(3)、旋转控制器(4)、爬行模块(5)、旋转模块(6)、振镜模块(7)、降压电路(8)和正负双电源电路(9)，所述接口电路(1)、所述爬行控制器(2)、所述滑环(3)和所述旋转控制器(4)依次电连接，所述接口电路(1)与所述滑环(3)电连接，所述爬行控制器(2)与所述爬行模块(5)电连接，所述旋转控制器(4)分别与所述旋转模块(6)和所述振镜模块(7)电连接，所述爬行模块(5)和所述旋转模块(6)分别与降压电路(8)电连接，所述振镜模块(7)与所述正负双电源电路(9)电连接。2.根据权利要求1所述的一种管道清洗机器人控制系统，其特征在于，所述振镜模块(7)包括：数模转换器U8、运算放大器U9和振镜，所述数模转换器U8、运算放大器U9和振镜依次电连接。3.根据权利要求1所述的一种管道清洗机器人控制系统，其特征在于，所述爬行模块(5)包括：驱动芯片U4、三态...

【专利技术属性】
技术研发人员：李震，李江，王亦军，叶小威，
申请(专利权)人：宝宇武汉激光技术有限公司，
类型：新型
国别省市：