【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下机器人领域，特别是涉及一种分段式水下管道检测机器人。
技术介绍
1、深海蕴藏着丰富的金属矿物资源、油气资源、天然气水合物资源。深海资源的开发利用中使用到大量的水下管道作为输送管道。恶劣复杂的环境海底，需要定期对管道进行检测，目前对于管道的检测主要依靠人工检测、管内检测机器人来实现，然而，深海环境中的延迟、高压、低温、强腐蚀等复杂因素，人工检测无法在深海环境下进行，加之对于现役的水下管道，管内检测在一定程度下难以进行，使得水下管道的检测和维护成为了一个极具挑战性的工作。传统的管道检测设备如公开号为cn111038669a的专利文献公开的一种海底管道检测型水下机器人其通过卡爪能够在海底相对管道固定，然后进行检测作业，但是基于海底复杂的环境，机器人直接移动到被检测地的难度是非常大的，因为检测的目标是管道，所以理论上通过管道移动是最佳的，但是该方案无法实现，并且该方案对于管道上的障碍也无法进行跨越。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种分段式水下管道检测机器人，能够实现非常方便的沿管道移动，并能够稳定的停留在特定部位进行检测作业，在遇到障碍的时候，能够轻松跨越，更好的适应管道水下检测作业。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种分段式水下管道检测机器人，包括主体，所述主体设置有行停机构和检测机构；
3、所述行停机构用于将主体相对管道固定或者推进；
4、所述检测机构用于对管道检测作业。
5、
6、优选地，所述主体包括第一机体、第二机体和伸缩组件，所述第一机体和所述第二机体通过所述伸缩组件连接。通过第一机体和第二机体的配合，能够更好的管道的障碍，比如遇到法兰结构，可以将前方第一机体与管道脱离，第二机体保持与管道的固定，通过伸缩组件将第一机体推送跨过法兰，然后将第一机体与跨过法兰的管道连接，将第二机体与管道脱离，通过收缩伸缩组件将第二机体跨过法兰，然后将第二机体与跨过法兰之后的管道连接，由此实现对管道上障碍物的跨越。
7、优选地，所述伸缩组件包括两个多级液压缸，两个所述多级液压缸分别连接于所述第一机体和第二机体，两个所述多级液压缸的活塞杆同轴固定。通过多级液压缸，能够实现更长的伸缩，以便对更长的障碍进行跨域，相比传统的单个多级液压缸，本方案将活塞缸同轴固定，将其伸缩量直接扩大一倍，障碍跨越能力更强。
8、优选地，所述行停机构包括若干组导向组件和推进组件；
9、各所述导向组件设置于所述主体的下部，所述导向组件包括若干导向轮，各所述导向轮分布于管道的外围并与管道接触；
10、所述推进组件包括水下推进器和舵机，所述水下推进器通过转轴与所述主体转动配合，所述舵机设置于所述主体内部，所述水下推进器的转轴与所述舵机的输出端连接。
11、通过分布于管道外围的导向轮，能够更好的沿着管道行进，而设置的推进器，能够提供主体沿着管道行进的动力。
12、优选地，所述导向组件还包括弧形导轨、弧形齿条、驱动齿轮和导向齿轮；
13、所述弧形导轨于所述主体的下部两端向下设置，所述弧形导轨内配合有两个弧形齿条，两个所述弧形齿条自所述弧形导轨两端向外滑动，所述弧形齿条的背面与所述弧形导轨滑动配合，所述弧形导轨的内弧面分布有所述导向轮，所述导向轮采用万向轮；
14、所述驱动齿轮和若干导向齿轮分别相对所述弧形导轨转动配合，所述驱动齿轮和导向齿轮分别与所述弧形齿条啮合；所述驱动齿轮通过电机带动。
15、弧形齿条在弧形导轨内可以滑动，常规情况弧形齿条收缩于弧形导轨，需要导向轮抓紧管道到时候，通过驱动齿轮转动是弧形齿条向外推出，进而将管道抓紧，以实现将导向轮分布于管道的外围，一方面导向轮起到导向的作用，另一方面可以更方便主体在管道上移动。不需要使用的时候可以利用弧形齿条将导向轮收回。
16、优选地，所述弧形齿条的后端设置有限位块，所述限位块用于防止所述弧形齿条相对所述弧形导轨滑脱。通过设置限位块能够避免弧形齿条相对弧形导轨滑脱，对弧形齿条的伸缩的行程进行限位。
17、优选地，所述驱动齿轮包括与两个弧形齿条啮合的第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，第一驱动齿轮和第二驱动齿轮通过同轴翻转结构连接至电机。
18、优选地，所述同轴翻转结构包括驱动轴、驱动筒、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮，所述驱动轴与电机的输出轴联动设置，所述驱动筒转动套设于所述驱动轴的前段，所述驱动轴的前端与所述第一驱动齿轮固定，所述驱动筒的前端与所述第二驱动齿轮固定；
19、所述第一锥齿轮固定于所述驱动轴，所述第二锥齿轮固定于所述驱动筒的后端，所述第三锥齿轮分别啮合于所述第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第三锥齿轮相对主体转动配合。
20、优选地，所述行停机构还包括有抱管组件，所述抱管组件包括电缸、顶板、连接板、夹板和连杆；
21、所述电缸竖向设置于所述主体的下部，所述电缸的输出端向上设置，所述电缸的输出端与所述顶板的中部固定，在所述顶板的下方设置有所述连接板，所述连接板相对主体固定，所述连接板的两端分别设置有所述夹板，所述夹板的上端与所述连接板的端部固定，所述连杆的两端分别铰接于所述顶板的端部和所述夹板的中部，所述夹板与所述连接板的铰接处位于所述连杆的内侧，所述夹板的端部向下设置有抱爪，所述抱爪的内表面设置有摩擦件。
22、电缸向上推动顶板，顶板通过连杆带动夹板向上摆动，即可实现两侧的夹板分离，即解除主体与管道的相对位置，电缸向下带动顶板，顶板通过连杆带动夹板向下摆动，既可以实现两侧的夹板合拢，即夹板将管道抱紧，用于需要稳定主体，在该处进行作业，设置抱爪是为了抱得更紧，设置摩擦件能够提高与管道接触的摩擦力。
23、优选地，所述检测机构包括水下摄像头、探照灯和声呐，所述水下摄像头设置于所述第一机体的上端，所述探照灯和声呐设置于所述第一机体的前端，第一机体内部布置激光扫描装置、舵机、第一机体电池、第一机体控制板，第二机体内部布置固定水下推进器舵机、第二机体控制板、第二机体电池。可以对作业处进行摄像、照明和声呐探测。
24、本专利技术的有益效果：
25、通过以上方案，能够实现非常方便的沿管道移动，并能够稳定的停留在特定部位进行检测作业，在遇到障碍的时候，能够轻松跨越，更好的适应管道水下检测作业。
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1.一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于，包括主体(1)，所述主体(1)设置有行停机构(7)和检测机构；
2.根据权利要求1所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述主体(1)包括第一机体(2)、第二机体(3)和伸缩组件(8)，所述第一机体(2)和所述第二机体(3)通过所述伸缩组件(8)连接。
3.根据权利要求2所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述伸缩组件(8)包括两个多级液压缸，两个所述多级液压缸分别连接于所述第一机体(2)和第二机体(3)，两个所述多级液压缸的活塞杆同轴固定。
4.根据权利要求2所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述行停机构(7)包括若干组导向组件(72)和推进组件(74)；
5.根据权利要求4所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述导向组件(72)还包括弧形导轨(728)、弧形齿条(722)、驱动齿轮(723)和导向齿轮(724)；
6.根据权利要求5所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述弧形齿条(722)的后端设置有限位块，所述
7.根据权利要求5所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述驱动齿轮(723)包括与两个弧形齿条(722)啮合的第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，第一驱动齿轮和第二驱动齿轮通过同轴翻转结构连接至电机(727)。
8.根据权利要求7所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述同轴翻转结构包括驱动轴(732)、驱动筒(733)、第一锥齿轮(729)、第二锥齿轮(730)和第三锥齿轮(731)，所述驱动轴(732)与电机(727)的输出轴联动设置，所述驱动筒(733)转动套设于所述驱动轴(732)的前段，所述驱动轴(732)的前端与所述第一驱动齿轮固定，所述驱动筒(733)的前端与所述第二驱动齿轮固定；
9.根据权利要求2所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述行停机构(7)还包括有抱管组件(71)，所述抱管组件(71)包括电缸(717)、顶板(716)、连接板(715)、夹板(712)和连杆(713)；
10.根据权利要求2所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述检测机构包括水下摄像头(4)、探照灯(5)和声呐(6)，所述水下摄像头(4)设置于所述第一机体(2)的上端，所述探照灯(5)和声呐(6)设置于所述第一机体(2)的前端，第一机体(2)内部布置激光扫描装置(21)、舵机、第一机体电池(23)、第一机体控制板(22)，第二机体(3)内部布置固定水下推进器舵机、第二机体控制板(32)、第二机体电池(31)。
...【技术特征摘要】
1.一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于，包括主体(1)，所述主体(1)设置有行停机构(7)和检测机构；
2.根据权利要求1所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述主体(1)包括第一机体(2)、第二机体(3)和伸缩组件(8)，所述第一机体(2)和所述第二机体(3)通过所述伸缩组件(8)连接。
3.根据权利要求2所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述伸缩组件(8)包括两个多级液压缸，两个所述多级液压缸分别连接于所述第一机体(2)和第二机体(3)，两个所述多级液压缸的活塞杆同轴固定。
4.根据权利要求2所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述行停机构(7)包括若干组导向组件(72)和推进组件(74)；
5.根据权利要求4所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述导向组件(72)还包括弧形导轨(728)、弧形齿条(722)、驱动齿轮(723)和导向齿轮(724)；
6.根据权利要求5所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述弧形齿条(722)的后端设置有限位块，所述限位块用于防止所述弧形齿条(722)相对所述弧形导轨(728)滑脱。
7.根据权利要求5所述的一种分段式水下管道检测机器人，其特征在于：所述驱动齿轮(723)包括与两个弧形齿条(7...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈义俊，刘悦凡，李萌，杜燕连，周健一，张炜峰，冉倩，全嘉鑫，李文庆，张瑞永，袁广，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：
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