[发明专利]基于视觉、激光和超声波的多角度检测下水管道智能小车

说明书

本发明公开了一种基于视觉、激光和超声波的多角度检测下水管道智能小车。下水管道智能小车包括检测小车、伸缩结构和检测定位系统；驱动模块和换向模块安装在车体外壳的下部，驱动模块和换向模块电连接；伸缩结构安装在车体外壳的上部，检测定位系统安装在车体外壳外部，伸缩结构和检测定位系统相连接；检测模块和定位模块安装在系统壳体内，系统壳体和伸缩结构相连接。本发明提供了一种能够适应多种情况的管道智能小车，利用伸缩结构和检测定位系统使得小车在遭遇凹陷或障碍时可进一步靠近并检测管道缺陷，利用视觉、激光和超声波多角度检测可更精准获得管道缺陷数据，并可对缺陷处进行精确定位捕捉和距离测量。

技术领域

本发明涉及一种智能小车，具体涉及一种基于视觉、激光和超声波的多角度检测下水管道智能小车。

背景技术

近年来，随着人们的物质生活的不断发展，为人们解决排污问题的管道运输线路也在不断丰富。由于管道运输管理的技术和规定上管理的缺失，导致管道经常出现破损和堵塞的现状，使得去检测分析管道的破损、堵塞的方式方法具有了重大意义。尤其是针对通道尺寸较小，污染严重，伴有对人体有害的刺激性气味的下水管道问题，精准的检测分析和定位可以有效减少管道修复和替换的难度和成本。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了多角度检测分析和多种定位方法相结合，适应多种状况的精准定位下水管道智能小车。

本发明采用的技术方案是：

本发明下水管道智能小车包括检测小车、伸缩结构和检测定位系统；检测小车包括车体外壳、驱动模块和换向模块，驱动模块和换向模块安装在车体外壳的下部，驱动模块和换向模块电连接；

伸缩结构安装在车体外壳的上部，检测定位系统安装在车体外壳外部，伸缩结构和检测定位系统相连接；

检测定位系统包括系统壳体、检测模块和定位模块，检测模块和定位模块安装在系统壳体内，系统壳体和伸缩结构相连接。

伸缩结构用于延长检测定位系统的轴向检测距离；检测定位系统用于收集下水管道管壁缺陷或障碍的图像以及智能小车的位移数据。

所述的驱动模块包括两个驱动轮、减速电机、锥齿轮对和驱动轴；检测小车的车体外壳的内部中间水平安装有隔层板，减速电机、锥齿轮对和驱动轴安装在隔层板下方的车体外壳内部，两个驱动轮分别安装在车体外壳外部的后方两侧；减速电机的输出轴通过锥齿轮对连接驱动轴，驱动轴的两端分别水平穿设出车体外壳的对称两侧并分别固定连接两个驱动轮的中心；

所述的换向模块包括两个转向装置，转向装置包括转向轮、换向锥齿轮传动结构和舵机，舵机安装在隔层板下方的车体外壳内部，转向轮和换向锥齿轮传动结构安装在车体外壳外部的前方一侧，舵机的输出轴通过换向锥齿轮传动结构连接转向轮的中心。

所述的锥齿轮对包括较小锥齿轮和较大锥齿轮，驱动模块的减速电机的输出轴同步连接较小锥齿轮的中心，较大锥齿轮固定套装在驱动轴上；减速电机的输出轴和驱动轴相互垂直，两个锥齿轮垂直啮合，驱动模块的锥齿轮对将扭矩传递到驱动轴上；

所述的换向锥齿轮传动结构包括锥齿轮对和锥齿轮转向轴，换向锥齿轮传动结构还包括锥齿轮传动轴套，锥齿轮传动轴套套装在舵机的输出轴上；舵机的输出轴同步连接换向锥齿轮传动结构的锥齿轮对的较小锥齿轮，较大锥齿轮固定套装在锥齿轮转向轴的一端，锥齿轮转向轴的另一端固定连接第一转向轮的中心；换向模块的锥齿轮对将扭矩传递到锥齿轮转向轴上；锥齿轮转向轴同时通过支架水平铰接于车体外壳的侧面；

所述的锥齿轮转向轴为L型轴结构。

所述的驱动模块还包括PLC控制器、蓄电池、多功能电源理线盒和电机驱动器，PLC控制器、蓄电池、多功能电源理线盒和电机驱动器安装在隔层板下方的车体外壳内部；PLC控制器通过多功能电源理线盒电连接蓄电池和电机驱动器的输入端，电机驱动器的输出端通过多功能电源理线盒电连接减速电机；