[发明专利]一种城市排水管道检测机器人

说明书

本发明公开一种城市排水管道检测机器人。包括对管道中环境进行实时检测以及反馈监测信息数据。通过携带的CCD摄像机将排水道环境显示在工作平台上的LED液晶显示器，完成对管内环境和机器人状况的检查。系统主要包括机械本体、收放线和可视装置、控制系统。机械本体主要构成硬件模块，分布于机器人各个部位。收放线和可视装置利用机器人拍摄并反馈回的画面进行收放线缆。控制系统分为上位机和下位机，两者内部相互连接通信，下位机传感器装置随时监测机器人工作状态并将检测到的信息传递给上位机，上位机处理信息后发送电机驱动命令，最终实现及时调整机器人行走或倾斜角度等功能。本产品操作方便，消耗低，符合节能减排的理念。

技术领域

本发明涉及一种城市排水管道检测机器人，尤其是能检测管道液体、气体泄漏的机器人。包括自主检测机器人工作环境和管道状况。通过对管道中环境的检测，把监测采集到的信息发送到上位机，工作人员对传感器传回的信号进行分析，上位机接受工作人员对机器人的操控命令，控制管道机器人的行走速度，转弯及姿态的调整，以及对摄像头俯仰角度的调整控制和照明灯的亮度调整控制，为工作人员提供了便利。

背景技术

目前，随着现代交通、能源、石油、化工、城市建设的高速发展，煤气、自来水、给排水工程、石油化工生产系统等管道的铺设长度也急剧增长。管道系统在输送各种液体和气体物质时，由于受到工作介质与环境等其它因素的影响，造成很多管道内部结垢、腐蚀情况严重，严重的影响了管道的正常运行，为管道事故的发生埋下了隐患。许多管道在服役运行期间发生了液体、气体泄露事故等，对经济造成了巨大的损失。为此必须对管道进行定期检查和维修，当管道出现故障时，只能用人工的方式摸排对管道检测，使对管道的维护相当费力，管道中的废水和空气对人体有害，同时存在工作人员的工作安全隐患。采用人工开掘进行检测，不但劳动强度大、效益低，而且往往会妨碍道路交通。

在现在社会的发展中，集成自动化、机械、人工智能计算机等高新尖端科技的机器人将成为推动“工业4.0”进程的重要力量。城市排水管道检测机器人符合“工业4.0”时代背景，工作人员通过对传感器传回的信号进行分析，对机器人上位机发出操控指令，实现对机器人的调整控制。排水管道检测机器人的运用使信息被智能化处理分析也避免了经济损失，增加了检测精度，减轻了工作人员的工作量。并且它的高工作效率降低了劳动强度和维护成本，节约了水和人力资源。

发明内容

为了克服传统的人工管道检测摸排方式的不足，本发明提供了一种城市排水管道检测机器人，用于对管道的环境监测，并且携带检测装备，在工作人员的远程操控下对排水管道内的环境进行摄像并将摄像视屏传送到管道外部，使工作人员清晰的看到管道内的情况，便于能够更好的进行管道维护。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种城市排水管道检测机器人，系统采用模块化设计，主要包括机械本体，控制系统，收放线装置和可视装置。也可以根据工作所在区域位置的不同分为机器人本体和工作平台两个部分。其中机器人本体包括：机械本体、控制系统、CCD摄像机、LED照明装置；工作平台包括：控制柜、LCD液晶显示器、电缆绞车。当机器人开始工作时，把机器人放到排水管道入口处，在工作平台的控制下让机器人进入管道开始作业。工作平台放到地面上对机器人进行控制。收放线装置根据机器人在排水管道内的运动状况进行收放线缆。CCD摄像机拍摄排水管道内机器人的工作环境，通过LCD液晶显示器在工作平台显示，使工作人员可以对机器人工作环境监督和管道内的状况进行检查。其特征在于所述的机器人本体机构采用轮式移动和四轮驱动配置方式，两侧轮子转速分别用两个 MaxonRE40直流驱动电机；管道机器人的云台升降系统采用四杆升降，机器人有一个用螺栓把底座安装在云台上的手动升降机构，用来调整摄像头和照明装置的高度；所述的CCD摄像头配有一个舵机，用来调整CCD摄像头俯仰角度云；所述的电缆是由动力线和信号线组成的一种具有一定强度的复合型电缆；所述的收放线装置对电缆的收放与机器人的行走同步一致。