[发明专利]具有凸缘翻转机构的外表面检测机器人

说明书

发明人：法迪·西巴伊(Fadi Sibai)

技术领域

本发明涉及管道外表面的机器人检测以及机器人检测装置越过连接在管道外表面上的障碍物的运动。

背景技术

在横跨陆地或开阔地形的长距离上延伸的管线通过手动人工检测来检测外部且通过清管器和其它管内工具来检测内部。存在用于检测包括陆地上、地下、海底和其它地形上延伸的石油和天然气管线在内的各种管线的许多系统。

管线检测仪(清管器)通常借助推动清管器的流体的流动穿过管线。清管器通常包含检测管线的内表面的仪器。清管器也被用于推动沉积物或其它障碍物通过管线，以保持线路畅通。超声波传感器和电磁传感器已被用在清管器上，以形成长距离的管线内表面的图像。这种数据可以被直观地观察或由计算机算法进行分析，以探测管线的损坏或管线内的沉积物积聚。

发明内容

本发明的一个方面提供一种用于沿管线的表面行进的管道检测机器人。所述机器人具有：主体；独立的第一铰接腿部和第二铰接腿部，其附接在所述主体上；第一腿部电动机和第二腿部电动机，其分别与所述第一铰接腿部和所述第二铰接腿部进行控制通信；以及第一对轮子和第二对轮子，其在所述腿部的与所述主体相反的端部处附接在所述第一铰接腿部和所述第二铰接腿部上。另外，所述第一腿部电动机和所述第二腿部电动机构造为：当所述第一对轮子遇到障碍物时，所述第二腿部电动机使所述第二腿部远离所述管线的表面并且径向围绕所述主体地向上旋转，直至所述第二对轮子在所述障碍物的相反侧与所述管线的表面接触为止，之后，所述第一腿部电动机使所述第一腿部远离所述管线的表面并且径向围绕所述主体地向上旋转，直至所述第一对轮子与所述管线的表面接触为止，从而使所述机器人越过所述障碍物。

在所述管道检测机器人中，所述第一对轮子和所述第二对轮子可以通过第一轮毂和第二轮毂分别附接在所述第一铰接腿部和所述第二铰接腿部上，并且所述轮毂可以包含至少一个轮子电动机，以向所述轮子提供动力。此外，各轮子可以由单独的轮子电动机提供动力，并且所述机器人的路线可以通过利用各轮子的相应轮子电动机增大或降低各轮子的速度来调整。

另外，所述机器人的主体可以包含选自如下群组的至少一个装置，所述群组包括控制电路、通信电路、全球定位系统(GPS)电路、GPS天线、照相机、照相机电路和电池组。所述机器人还可以包括面向下方的照相机，所述面向下方的照相机附接在所述主体上，以收集关于所述管线的表面状况的数据并且引导所述机器人。在一些实施例中，所述机器人可以是自主的。在其它实施例中，所述机器人可以是远程控制的。此外，销可以附接在所述主体上并且具有伸出位置和缩回位置。当处于所述伸出位置时，所述销可以锁定所述腿部相对于所述主体的位置。当处于所述缩回位置时，所述销可以允许所述腿部相对于所述主体进行铰链运动。

所述机器人还可以包括径向臂，所述径向臂附接在所述主体上并且围绕所述管道的外周的一部分从所述主体向外延伸，所述径向臂具有用于检测所述管道的表面的照相机。另外，所述机器人可以具有径向臂伸长部，所述径向臂伸长部能滑动地附接在所述径向臂上，并且构造为围绕所述管道的外周进一步延伸。

本发明的可选实施例提供一种管线检测机器人，所述管线检测机器人具有：主体；第一腿部和第二腿部，其附接在所述主体上；第一轮子和第二轮子，其分别在所述第一腿部和所述第二腿部的与所述主体相反的端部处附接在所述第一腿部和所述第二腿部上；以及径向臂，其附接在所述主体上并且围绕所述管线的外周的一部分从所述主体向外延伸，所述径向臂具有用于检测所述管线的表面的照相机。所述机器人还可以包括径向臂伸长部，所述径向臂伸长部能滑动地附接在所述径向臂上，并且构造为围绕所述管线的外周进一步延伸超过所述径向臂。