[发明专利]一种三自由度云台及管道检测装置

说明书

本发明提供了一种三自由度云台，包括基座，所述基座内设置有抬升机构，所述抬升机构连接有旋转机构，所述旋转机构连接有摆动机构，所述摆动机构上固定有摄像头；所述抬升机构驱动旋转机构改变高度，所述旋转机构驱动摆动机构以水平轴旋转，所述摆动机构驱动摄像头在水平轴的切向摆动。本发明还提供了一种管道检测装置，包括底盘，所述底盘两侧设置有行走轮，所述底盘上固定设置有基座。本发明的优点在于：能够调节摄像头的高度、旋转角度和摆动角度，能够方便的对管道一周的管壁进行检测，能够覆盖管道内所有位置，使用方便。通过底盘驱动云台行进，方便对管道进行覆盖式的扫查。

技术领域

本发明涉及管道检测技术领域，尤其涉及一种三自由度云台及管道检测装置。

背景技术

城市管道是城市基础建设的重要部分，承担了输送燃气、热力、给排水、电力、通信、广播电视、空调/油烟通风等重要作用，对城市经济的持续、稳定、健康发展起着关键作用，被称为城市的“神经”和“血管”。随着管道建设年代久远，超负荷运行，年久失修，经常出现雨天看海、断气断水等故障，需对管道进行定期检测维护，以保证管道安全运行。

一方面，城市管道内径一般比较小，留给维护人员的作业空间狭小，维护人员难以进入管道或进入管道后难以进行作业。另一方面，城市管道内部或输送有毒害危险气体，或者在长时间工作过程中会产生有毒害危险气体，当维护人员进入有毒害环境中工作时，对身体造成极大伤害，且存在较大的风险。为解决管道检测维护中出现的问题，管道检测机器人应运而生。目前市面上管道检测机器人主要是轮式或履带式底盘，携带高清摄像头或者声呐对管道进行检测。

如公开号为CN201363508Y的实用新型专利公开的一种地下管道机器人，通过行走载体搭载三自由度云台，通过云台上的摄像头对管道内部进行检测，然而该三自由度云台仅能够实现升降、旋转和俯仰的动作，而且云台设置在行走载体的上方，导致其只能观测到管道上部的情况，无法近距离的检测管道底部的状况，而实际工作时，管道底部更容易出现淤积和损坏，现有技术中的管道检测机器人缺乏能够方便对管道周向进行有效检测的云台结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种方便对管道圆周内的各个方向进行观测的三自由度云台及管道检测装置。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种三自由度云台，包括基座，所述基座内设置有抬升机构，所述抬升机构连接有旋转机构，所述旋转机构连接有摆动机构，所述摆动机构上固定有摄像头；

所述抬升机构驱动旋转机构改变高度，所述旋转机构驱动摆动机构以水平轴旋转，所述摆动机构驱动摄像头在水平轴的切向摆动。

本发明提供的云台能够调节摄像头的高度、旋转角度和摆动角度，能够方便的对管道一周的管壁进行检测，能够覆盖管道内所有位置，使用方便。

优选的，所述抬升机构包括抬升电机，所述抬升电机的输出端传动连接有一抬升蜗杆，所述抬升蜗杆与一抬升蜗轮啮合，所述抬升蜗轮与驱动轴同轴固接，所述驱动轴转动能够改变旋转机构的高度。

优选的，所述基座两侧分别设置有抬升杆和连杆，所述驱动轴与抬升杆的转轴同轴，其中一个抬升杆的一端与驱动轴固定连接，另一个抬升杆的一端与驱动轴固定连接或铰接于基座上，两侧抬升杆的另一端分别与旋转机构铰接，所述连杆两端分别与基座和旋转机构铰接，所述抬升杆与连杆两端的连接位置构成平行四边形结构。

优选的，所述旋转机构包括旋转基座，所述旋转基座内设置有旋转电机，所述旋转电机的输出端传动连接有旋转蜗杆，所述旋转蜗杆与旋转蜗轮啮合，所述旋转蜗轮与旋转臂同轴固定，所述摆动机构与旋转臂固定配合。

优选的，所述旋转基座一体成型，旋转电机和旋转蜗杆平行套设于旋转基座内，旋转电机的输出端和旋转蜗杆的端部分别延伸到旋转基座外侧并通过齿轮传动配合，所述旋转臂沿轴向插入旋转基座内部并使旋转蜗轮处于旋转蜗杆下方。