【技术实现步骤摘要】
本技术涉及管道巡检机器人，具体而言，涉及一种环形管道用巡检机器人。
技术介绍
1、随着人们对电力需求的日益增长，我国水电站的数量和装机容量逐年提升，对于水电站的巡检需求也在不断扩大。在水电站日常巡检过程中，针对发电机组的离相封闭母线管道的维护与检修一直是巡检过程中的重点与难点。离相封闭母线管道作为环形贯通管道的一种，其独特的双管路、管套管结构，使得工人无法直接对管道内部环境进行目视观察，而传统人工拆解的检修方式存在设备伤害大、花费时间长、人力成本高等缺陷。
2、现有技术中，离相封闭母线管道有着大管套小管的复杂双管路结构。外管作为绝缘外壳，对离相封闭母线起保护、绝缘作用。绝缘外壳是一个直径为1.45m的铝管，其壁厚一般为6～10mm。导体的直径为0.9m。绝缘外壳与导体间存在绝缘子作为内部导体的支撑。每组绝缘子在管道长度方向上的间隔约2.6m，三个一组且互相以120°的角度分布。
3、在这种离相封闭母线管道的管道间隙(机器人巡检空间)的间隙高度在22～28cm范围内，绝缘子开口尺寸为19cm的圆形开口。
4、另外，这种离相封闭母线管道的管道蜿蜒，既有直道段，也有拐弯段，还有爬升段，因此，要通过机器人对这种管道旋转，不仅要保证其在直道段内需要具有良好的运动，还要保证机器人可以在管道内进行转向(从直道进入弯道)以及爬升(需要克服自身重力)。
5、在这种管道中，机器人在行走过程中轮腿完全竖直时候机器人整体高度需大于28cm(即大于管隙最大尺寸)，另外，还要求长度不能够超过50cm(这是由于
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种环形管道用巡检机器人，其通过顶轮组件变形的方式来实现机器人整体高度随管道间隙变化而变化的目的，并与外管内壁以及内管外壁之间提供足够的摩擦力支撑机器人行走，以解决
技术介绍
中所指出的问题。
2、本技术的实施例通过以下技术方案实现：一种环形管道用巡检机器人，包括底盘总成、顶轮组件以及驱动装置，所述顶轮组件以及驱动装置均设置在底盘总成上，所述驱动装置包括控制系统、驱动系统、视觉感知系统以及供电系统，所述控制系统分别与驱动系统、数字图传系统以及照明系统电连接，所述供电系统分别与控制系统、驱动系统、数字图传系统以及照明系统电连接，所述驱动系统包括顶轮驱动装置、底轮驱动装置以及转动电机；
3、所述底盘总成包括底盘机架、两组底轮以及机器人本体，所述机器人本体设置在底盘机架上，所述底轮与底轮驱动装置的输出端相连；
4、所述顶轮组件包括两对柔性臂组件以及扭簧转动件，所述顶轮驱动装置设于柔性臂组件的第一端，所述顶轮与顶轮驱动装置的输出端相连，所述柔性臂组件的第二端设有转轴组件，所述柔性臂组件通过转轴组件与机器人本体的侧壁转动连接；
5、所述扭簧转动件包括扭簧、转动件本体、转动臂以及转动电机，所述转动件本体、转动臂以及转动电机均设于机器人本体外侧，所述转动件本体套设在转轴组件贯穿机器人本体侧壁的末端，并与所述末端间隙配合，所述扭簧的一侧支脚与柔性臂组件相连，另一侧支脚连接于转动件本体的第一端，所述转动臂的第一端与转动件本体的第二端相连，所述转动臂的第二端与转动电机的输出端相连。
6、根据一种优选实施方式，所述供电系统包括电池、电源开关、分流板以及双路降压模块；
7、所述电池与分流板电连接，所述电源开关串接于电池、分流板之间，所述分流板与双路降压模块电连接，所述分流板分别与数字图传系统以及驱动系统电连接，所述双路降压模块分别与控制系统以及照明系统电连接。
8、根据一种优选实施方式，所述控制系统包括手持控制终端、接收机以及主控制器，所述手持控制终端与接收机通信连接，所述接收机与主控制器电连接。
9、根据一种优选实施方式，所述主控制器通过继电器分别与数字图传系统以及照明系统电连接。
10、根据一种优选实施方式，连接于所述转动件本体第一端的扭簧支脚设于柔性臂组件的外侧，所述柔性臂组件的第一柔性臂侧板以及第二柔性臂侧板对应该扭簧支脚开设有豁口。
11、根据一种优选实施方式，所述扭簧转动件具有当柔性臂组件受挤压变形而向第一方向运动至第一位置时阻止柔性臂组件继续向第一方向运动的卡阻状态以及当柔性臂组件受挤压变形而向第一方向运动时能够驱动柔性臂组件超过第一位置的旋转状态。
12、根据一种优选实施方式，在所述扭簧转动件处于卡阻状态下，所述扭簧具有当两对柔性臂组件背向运动时受力并产生与运动方向相反的弹性恢复力的预紧状态以及当两对柔性臂组件相向运动时释放弹性恢复力的释放状态。
13、根据一种优选实施方式，所述机器人本体内置控制舱以及电池仓，所述电池仓设于控制舱一侧，所述控制舱由分隔板划分为用于安装主控制器的第一控制舱容纳空间以及用于安装供电系统的第二控制舱容纳空间，所述第一控制舱容纳控制设有主控制器接线空间，所述控制舱外侧预留有走线通道。
14、根据一种优选实施方式，所述控制舱由控制舱第一侧板、控制舱背板、控制舱第二侧板、控制舱底板以及所述分隔板围合形成方形容置空间，该方形容置空间的前端以及顶端开口。
15、根据一种优选实施方式，所述电池仓设于控制舱背板相对的另一侧，所述分流板以及双路降压模块均设置在控制舱背板上，所述继电器以及连接顶轮驱动装置、底轮驱动装置的有刷电调均设置在控制舱底板上，所述主控制器设置在分隔板上。
16、本技术实施例一种环形管道用巡检机器人的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本技术所提供的管道巡检机器人在外管内壁以及内管外壁的管道间隙变化过程中，可以通过顶轮组件变形的方式来实现随管道间隙变化而变化的目的，从而能够在不同管径下都能够进行行走，且与外管内壁以及内管外壁之间具有足够的摩擦力支撑机器人行走，不会因为变形之后机器人由于没有足够的摩擦力导致无法前进。
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1.一种环形管道用巡检机器人，包括底盘总成、顶轮组件(5)以及驱动装置，所述顶轮组件(5)以及驱动装置均设置在底盘总成上，其特征在于，所述驱动装置包括控制系统、驱动系统、视觉感知系统以及供电系统，所述控制系统分别与驱动系统、数字图传系统以及照明系统电连接，所述供电系统分别与控制系统、驱动系统、数字图传系统以及照明系统电连接，所述驱动系统包括顶轮驱动装置(54)、底轮驱动装置以及转动电机(523)；
2.如权利要求1所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，所述供电系统包括电池(101)、电源开关、分流板(103)以及双路降压模块(104)；
3.如权利要求2所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，所述控制系统包括手持控制终端、接收机以及主控制器(102)，所述手持控制终端与接收机通信连接，所述接收机与主控制器(102)电连接。
4.如权利要求3所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，所述主控制器(102)通过继电器(106)分别与数字图传系统以及照明系统电连接。
5.如权利要求4所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，连接于所述转动件
6.如权利要求5所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，所述扭簧转动件(52)具有当柔性臂组件(51)受挤压变形而向第一方向运动至第一位置时阻止柔性臂组件(51)继续向第一方向运动的卡阻状态以及当柔性臂组件(51)受挤压变形而向第一方向运动时能够驱动柔性臂组件(51)超过第一位置的旋转状态。
7.如权利要求6所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，在所述扭簧转动件(52)处于卡阻状态下，所述扭簧(8)具有当两对柔性臂组件(51)背向运动时受力并产生与运动方向相反的弹性恢复力的预紧状态以及当两对柔性臂组件(51)相向运动时释放弹性恢复力的释放状态。
8.如权利要求7所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，所述机器人本体(3)内置控制舱(9)以及电池仓，所述电池仓设于控制舱(9)一侧，所述控制舱(9)由分隔板(95)划分为用于安装主控制器(102)的第一控制舱容纳空间以及用于安装供电系统的第二控制舱容纳空间，所述第一控制舱容纳控制设有主控制器(102)接线空间，所述控制舱(9)外侧预留有走线通道。
9.如权利要求8所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，所述控制舱(9)由控制舱第一侧板(92)、控制舱背板(91)、控制舱第二侧板(93)、控制舱底板(94)以及所述分隔板(95)围合形成方形容置空间，该方形容置空间的前端以及顶端开口。
10.如权利要求9所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，所述电池仓设于控制舱背板(91)相对的另一侧，所述分流板(103)以及双路降压模块(104)均设置在控制舱背板(91)上，所述继电器(106)以及连接顶轮驱动装置(54)、底轮驱动装置的有刷电调(105)均设置在控制舱底板(94)上，所述主控制器(102)设置在分隔板(95)上。
...【技术特征摘要】
1.一种环形管道用巡检机器人，包括底盘总成、顶轮组件(5)以及驱动装置，所述顶轮组件(5)以及驱动装置均设置在底盘总成上，其特征在于，所述驱动装置包括控制系统、驱动系统、视觉感知系统以及供电系统，所述控制系统分别与驱动系统、数字图传系统以及照明系统电连接，所述供电系统分别与控制系统、驱动系统、数字图传系统以及照明系统电连接，所述驱动系统包括顶轮驱动装置(54)、底轮驱动装置以及转动电机(523)；
2.如权利要求1所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，所述供电系统包括电池(101)、电源开关、分流板(103)以及双路降压模块(104)；
3.如权利要求2所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，所述控制系统包括手持控制终端、接收机以及主控制器(102)，所述手持控制终端与接收机通信连接，所述接收机与主控制器(102)电连接。
4.如权利要求3所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，所述主控制器(102)通过继电器(106)分别与数字图传系统以及照明系统电连接。
5.如权利要求4所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，连接于所述转动件本体(521)第一端的扭簧支脚设于柔性臂组件(51)的外侧，所述柔性臂组件(51)的第一柔性臂侧板(511)以及第二柔性臂侧板(512)对应该扭簧支脚开设有豁口。
6.如权利要求5所述的环形管道用巡检机器人，其特征在于，所述扭簧转动件(52)具有当柔性臂组件(51)受挤压变形而向第一方向运动至第一位置时阻止柔性臂组件(51)继续向第一方向运动的...
【专利技术属性】
技术研发人员：虎勇，李辉，蹇万祥，刘细辉，李有春，罗勇，马静，王应，黄世超，刘波，罗登玲，
申请(专利权)人：雅砻江流域水电开发有限公司，
类型：新型
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