[发明专利]一种管道自适应探测机器人

说明书

本发明公开了一种管道自适应探测机器人，包括机器人主体、变径机构、弯道适应机构、附壁轮、摄像头云台、通讯电缆以及控制模块；机器人主体分为前段和后段，前段与后段之间通过弯道适应机构连接，弯道适应机构保证机器人能够通过弯曲管道；通讯电缆固定在机器人主体后段的后端盖，用于连接管道外的计算机，通过计算机控制设置在机器人主体上的控制模块，所述摄像头云台安装于机器人本体前段的前端盖；变径机构分别固定安装在机器人主体的前段的后端盖上和后段的前端盖上，呈轴对称设置；本发明能够在竖直、水平、倾斜、弯曲的管道内部移动，并通过搭载于机器人上的摄像头，提供清晰图像。

技术领域

本发明涉及一种管道自适应探测机器人，适用于针对货轮管道系统内部情况的探测与检查。

技术背景

在造船行业中，管道系统错综复杂，存在较多的弯曲、竖直、倾斜、变径等情况，传统的检查手段难以对管道内部进行无死角的高效检查。在其他行业运用的管道机器人大多数只适用于水平管道的探测，而最新发布的几款管道机器人虽然能够适应上述复杂的情况，但是使用了大量传感器，或是对于控制技术要求极高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种管道自适应探测机器人，它不仅可以适应错综复杂的管道环境，而且使用方便。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种管道自适应探测机器人，包括机器人主体、变径机构、弯道适应机构、附壁轮、摄像头云台、通讯电缆以及控制模块；

机器人主体分为前段和后段，前段与后段之间通过弯道适应机构连接，弯道适应机构保证机器人能够通过弯曲管道；

所述通讯电缆固定在机器人主体后段的后端盖，用于连接管道外的计算机，通过计算机控制设置在机器人主体上的控制模块，所述摄像头云台安装于机器人本体前段的前端盖；

所述变径机构分别固定安装在机器人主体的前段的后端盖上和后段的前端盖上，呈轴对称设置；

所述变径机构包括联轴器、若干组滑块摇杆、铰支座固定孔集成块、丝杆、丝杆滑块、连接杆以及直流电机；丝杆一端由铰支座固定孔集成块安装在其固定孔内，位于机器人主体轴心处，另一端由联轴器与第一动力装置输出轴相连接，丝杆滑块与丝杆配合，与各方向上的滑块摇杆铰接，各方向上的滑块摇杆与铰支座固定孔集成块铰接，铰支座固定孔集成块通过螺钉固定于机器人主体前段或后段的端盖上；所述连接杆的一端与铰支座固定孔集成块铰接，另一端连接附壁轮，所述连接杆的中段杆部位置与滑块摇杆铰接，所述附壁轮内部设有第二动力装置，用于附壁轮的驱动。

上述的第一动力装置为直流电机，输出轴与联轴器连接，从而驱动丝杆的旋转，当丝杆旋转时，滑块在丝杆上移动。

上述的弯道适应机构包括若干根相同的弹簧，机器人主体的前段的后端盖上和后段的前端盖上分别设有对称的固定孔，每根弹簧首尾分别与主体上的固定孔配合连接。

上述的附壁轮通过轴承安装于变径机构的末端，由轮毂电机驱动，安装于附壁轮内部。

上述的摄像头云台包括舵机一、舵机二、摄像头，舵机一固定在机器人本体前段的前端盖上，舵机二固定于舵机一的轴翼上，摄像头固定于舵机二的轴翼上。

上述的控制模块位于机器人本体上，包括STMFVET ARM Cortex-M内核芯片控制器、LN电机驱动模块，所述LN驱动模块摄像头舵机云台分别与STMFVET ARM Cortex-M内核芯片控制器相连接，所述第二动力装置、舵机一、舵机二、第一动力装置分别与LN驱动模块相连接。