[发明专利]一种管道检测机器人及其检测方法

说明书

本发明公开了一种管道检测机器人机器检测方法，机器人包括移动组件、升降组件、水平旋转组件、俯仰组件、纵向测距传感器、横向测距传感器和摄像头。该管道检测机器人能够在管道里移动，拍摄管道内的图像，机器人在管道移动时，能自动转弯，在管道图像拍摄过程中，能够调整摄像头的高度，左右角度和俯仰角度。本发明一种管道检测机器人便于人们对管道缺陷的检测，减少了管道内壁检测的人工作业量，提高了管道缺陷的效率，能够适应大范围变化的管径，克服了现有技术中存在的驱动轮打滑或摄像头高度不能调整的不足。

技术领域

本发明涉及一种管道检测机器人，尤其涉及到基于视觉的管道检测机器人。

背景技术

日常生活中存在各种各样不同功能、不同尺寸的管道，如石油管道、煤气管道、地下通讯线缆管道等。这些管道在使用前需要进行检测，以确保内部没有缺陷。在使用中也需要经常对管道内壁进行检查，从而能及时发现管道内壁的情况和缺陷，便于对管道进行维护。

针对不同的管径的检测机器人，机器人采用了伸缩式或滑块式机构，机器人在管道移动过程中常常出现驱动轮打滑的现象，不能适应大范围变化的管径，或者摄像头的拍摄高度不能调节，影响了图像拍摄的效果。

发明内容

本发明的目的在于：提供一个管道内壁缺陷检测机器人，通过管道机器人拍摄管道内壁的图像分析管道的缺陷情况。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

一种管道检测机器人，包括移动组件、升降组件、水平旋转组件、俯仰组件、摄像头以及控制单元；其中，

所述移动组件设置于机器人的下部，用于在管道内移动；

所述水平旋转组件设置在移动组件上方，并且通过升降组件与移动组件连接；

所述水平旋转组件上连接所述俯仰组件，俯仰组件上固定摄像头；

所述移动组件、升降组件、水平旋转组件、俯仰组件、摄像头均与控制单元控制连接；

所述移动组件包括：第一支撑平台、转向轮以及支撑角度可调的驱动轮组件，其中，所述第一支撑平台的一端固定连接转向轮，另一端连接所述支撑角度可调的驱动轮组件；

所述支撑角度可调的驱动轮组件包括：固定于第一支撑平台端部的两根螺杆；

轮架，轮架上连接驱动轮以及轮驱动机构，所述轮架可转动的套接于螺杆上，并通过螺母与第一支撑平台之间相互固定；

还包括测距单元，测距单元设置于机器人的机身上与控制单元信号连接，用以判断机器人是否移动到管道转弯处以及是否在管道的中间位置。

所述升降组件包括：第一支撑臂、第二支撑臂以及升降舵机，其中，所述升降舵机的一端固定在第一支撑臂下端，另外一端固定在第二支撑臂的上端，第一支撑臂的下端与移动组件通过铰链连接，第二支撑臂的上端通过铰链与水平旋转组件相连接。

所述水平旋转组件包括：第二支撑平台、回转支承、旋转平台以及第一旋转舵机；其中，第一旋转舵机安装在第二支撑平台上，通过传动机构与旋转平台连接，旋转平台安装在回转支撑上，回转支撑安装在第二支撑平台上。

所述俯仰组件包括第二旋转舵机、俯仰座、俯仰平台以及安装板，其中，旋转平台上安装俯仰座，俯仰座具有弧形凹面，俯仰平台底部具有与所述弧形凹面相配合的弧形凸面，俯仰平台上设有轴孔，第二旋转舵机通过安装板安装在旋转平台上，第二旋转舵机的输出轴与所述俯仰平台上的轴孔配合连接。

所述测距单元包括安装在第二支撑平台前端中间位置处的一只纵向测距传感器、以及对称安装于第二支撑平台两侧位置处的两只横向测距传感器，所述纵向测距传感器和横向测距传感器均与所述控制单元信号连接。