[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

说明书

一种适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人与方法，它包括浮箱、驱动系统、归中机构和摄像头，采用驱动系统的电动轮与浮箱的支腿连接，舵叶和电动螺旋桨位于浮箱下部且高于电动轮处于悬空状态，归中机构与浮箱前端的检测杆滑动配合，摄像头位于浮箱上部，在排水管内无水情况下，由电动轮驱动行走，在排水管内有水情况下，舵叶和电动螺旋桨驱动行走，摄像头将排水管内的情况实时传输至显示器，在排水管外通过显示器监视排水管内的情况，无需作业人员下到排水管内，减小作业风险，提高了安全性。

技术领域

本发明属于市政排水管道检测技术领域，涉及一种适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人与方法。

背景技术

市政排水管道在运行过程中由于存在建设期施工不规范、管材选型不科学、自然老化损坏、运行环境恶劣等因素，经常出现淤积、结垢等功能性缺陷以及管道破损、错口等结构性缺陷，在设计施工前期的管网本底调查以及运维期间的缺陷管段排查时需要经常使用CCTV（Closed Circuit Television Ispection管道闭路电视系统）检测机器人进入管道进行图像监测，但目前的CCTV机器人主要适用于管道无水状况下的行走检测，然而在实际工作中，管道经常处于有水运行状态，工作人员需要下井对管道进行封堵和排水等操作，将水排出后再用CCTV机器人进行检测，作业量大、危险性高，因此对于有水状态下的管道图像监测成为一道难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人与方法，采用驱动系统的电动轮与浮箱的支腿连接，舵叶和电动螺旋桨位于浮箱下部且高于电动轮处于悬空状态，归中机构与浮箱前端的检测杆滑动配合，摄像头位于浮箱上部，在排水管内无水情况下，由电动轮驱动行走，在排水管内有水情况下，舵叶和电动螺旋桨驱动行走，摄像头将排水管内的情况实时传输至显示器，在排水管外通过显示器监视排水管内的情况，无需作业人员下到排水管内，减小作业风险，提高了安全性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种适用于市政排水管道图像监测的两栖作业机器人，它包括浮箱、驱动系统、归中机构和摄像头；所述驱动系统的电动轮与浮箱的支腿连接，电动螺旋桨位于浮箱下部，舵叶位于电动螺旋桨一侧，摄像头位于浮箱上部，归中机构与浮箱前端的检测杆连接；电动螺旋桨为悬空状态；归中机构在伸缩时其伞骨随之张开或收缩。

所述浮箱为半圆弧形的中空箱体，其箱底为弧形面，位于弧面上设置多个支腿，位于中空箱体外的两端分别设置拦阻杆和检测杆。

所述拦阻杆包括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，检测杆为竖直状，与中空箱体前端连接，检测杆上轴向设置滑槽。

所述检测杆的两端设置测距传感器；测距传感器与浮箱内的控制器电性连接，控制器的控制面板安装于浮箱上部。

所述驱动系统包括电源电性连接的电动轮、电动螺旋桨和舵机，电源和舵机位于浮箱内，舵叶与舵机的输出端连接，电动轮与支腿下端连接；驱动系统与浮箱内的控制器电性连接，摄像头连接电源和控制器，摄像头的传输线与显示器连接；电动轮上的压力传感器与控制器电性连接。

所述归中机构包括调节座连接的电推杆，以及与电推杆连接的伞骨，调节座与检测杆滑动配合；电推杆其中一个固定端与调节座中部固定连接；电推杆与浮箱内的电源和控制器电性连接。

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

所述调节座的两端设置伸缩节，由螺钉连接固定，伸缩节上设置有滚轮。

所述伞骨包括固定座和活动座连接的多个铰接杆，铰接杆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和活动座铰接，固定座与电推杆的另一个固定端连接，活动座与电推杆的伸缩端连接。

如上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，它包括如下步骤：