[发明专利]适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人与方法

权利要求书

1.一种适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人，其特征是：它包括浮箱（1）、驱动系统（2）、归中机构（3）和摄像头（4）；所述驱动系统（2）的电动轮（21）与浮箱（1）的支腿（11）连接，电动螺旋桨（22）位于浮箱（1）下部，舵叶（23）位于电动螺旋桨（22）一侧，摄像头（4）位于浮箱（1）上部，归中机构（3）与浮箱（1）前端的检测杆（13）连接；电动螺旋桨（22）为悬空状态；

所述浮箱（1）为半圆弧形的中空箱体，其箱底为弧形面，弧形面上设置多个支腿（11），中空箱体外的两端分别设置拦阻杆（12）和检测杆（13）；

所述拦阻杆（12）包括水平杆及水平杆两端滑动配合的伸缩杆，水平杆与中空箱体尾端连接，检测杆（13）为竖直状，与中空箱体前端连接，检测杆（13）上轴向设置滑槽；

所述归中机构（3）包括与调节座（31）连接的电推杆（32），以及与电推杆（32）连接的伞骨（33），调节座（31）与检测杆（13）滑动配合；电推杆（32）其中一个固定端与调节座（31）中部固定连接；电推杆（32）与浮箱（1）内的电源和控制器电性连接；

所述调节座（31）为弯折的水平状弓型结构，其中部设置滑块与检测杆（13）上的滑槽滑动配合，锁紧螺钉从检测杆（13）背侧的阵列孔穿过与调节座（31）连接固定；

所述调节座（31）的两端设置伸缩节，由螺钉连接固定，伸缩节上设置有滚轮（34）；

所述伞骨（33）包括固定座（331）、活动座（332）和多个铰接杆（333），铰接杆（333）为两个相互铰接的杆体；两个杆体的另外两端分别与固定座（331）和活动座（332）铰接，固定座（331）与电推杆（32）的另一个固定端连接，活动座（332）与电推杆（32）的伸缩端连接；

归中机构（3）在伸缩时其伞骨（33）随之张开或收缩。

2.根据权利要求1所述的适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人，其特征是：所述检测杆（13）的两端设置测距传感器（14）；测距传感器（14）与浮箱（1）内的控制器电性连接，控制器的控制面板安装于浮箱（1）上部。

3.根据权利要求1所述的适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人，其特征是：所述驱动系统（2）包括与电源电性连接的电动轮（21）、电动螺旋桨（22）和舵机，电源和舵机位于浮箱（1）内，舵叶（23）与舵机的输出端连接，电动轮（21）与支腿（11）下端连接；驱动系统（2）与浮箱（1）内的控制器电性连接，摄像头（4）连接电源和控制器，摄像头（4）的传输线与显示器连接；电动轮（21）上的压力传感器与控制器电性连接。

4.根据权利要求1~3任一项所述的适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人的两栖作业方法，其特征是，它包括如下步骤：

在无水状态下，

S1，安放，将两栖作业机器人放入排水管中，电动轮（21）与排水管内壁滚动接触，调整浮箱（1）使其处于水平状态；此步骤中，伞骨（33）处于收缩状态，归中机构（3）与检测杆（13）此时是固定连接，调节座（31）上的伸缩节处于伸缩状态且滚轮（34）与排水管内壁滚动接触；

S2，摄像，操作控制器的控制面板，打开摄像头，摄像头将排水管内的情况实时反馈在显示器上，控制面板上显示电动轮（21）承受的压力值；此步骤中，通过启动电动轮（21），使其沿排水管内壁滚动带动两栖作业机器人边行走边摄像，检测杆（13）两端的测距传感器（14）分别检测排水管对应壁面的距离；

在有水状态下，

S3，安放，将两栖作业机器人放入排水管中，在浮箱（1）的浮力作用下，两栖作业机器人处于漂浮状态，抽出拦阻杆（12）的伸缩杆，使伸缩杆与排水管的管端头接触，避免两栖作业机器人被水流冲走；此步骤中，伞骨（33）处于收缩状态；归中机构（3）与检测杆（13）此时是滑动状态，调节座（31）上的伸缩节处于伸缩状态且滚轮（34）与排水管内壁滚动接触；

S4，归中，操作控制器的控制面板，启动电推杆（32），电推杆（32）的伸缩端伸展驱动伞骨（33）张开并与排水管内壁靠近或接触，在浮箱（1）处于漂浮状态下，使调节座（31）沿检测杆（13）滑动至管道中心位置；此步骤中，电动轮（21）无接触不显示其承受的压力值，检测杆（13）上端的测距传感器（14）检测离排水管顶部的距离；

S5，开摄像头，操作控制器的控制面板，打开摄像头，摄像头将排水管内的情况实时反馈在显示器上；

S6，驱动，操作控制器的控制面板，打开电动螺旋桨（22）和舵机，推拉拦阻杆（12）的伸缩杆使其回缩至水平杆内，在控制器的控制下电动螺旋桨（22）驱动两栖作业机器人向前运动，摄像头将排水管内的情况实时反馈在显示器上。