[实用新型]小直径长距离水封隧道检测机器人

说明书

本实用新型公开了小直径长距离水封隧道检测机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上部设置浮力块、子机机器人存放架及布放回收吊环，所述机器人本体的上布置垂推推进器、侧推推进器、主推推进器及主动释放光纤线轴。本实用新型通过机器人本体自带大容量电池能源和自动放缆通信线轴，只通过很细的光纤通信缆实时和岸基总控台进行通信，可以解决了长距离拖拽脐带缆阻力增加的问题。机器人本体阻力小且恒定，携带的能源和通信缆可航行5公里以上。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及小直径长距离水封隧道检测机器人。

背景技术

现有水下检测方式是使用遥控无人潜水器（Remote Operational Vehicle（ROV））（以下简称为水下机器人）。水下机器人通常携带有脐带缆，并搭载有各种检测模块以实现所需的各种功能。工作人员将带有脐带缆的水下机器人置于隧洞中，通过所携带的脐带缆进行各种检测操作。这种方法存在许多问题：诸如作业能力低、对隧道内水环境扰动太大，容易扬起尘土影响摄像头图像质量、作业范围受限等等。当检测长距离隧洞时，带有脐带缆的水下机器人将面临更严峻的挑战。要检测的距离越长，脐带缆越长，越难以保证供电和信号传输的稳定性。此外，要检测的距离越长，水下机器人前进阻力越大，在隧洞结构复杂（例如，存在需要绕过的障碍物）的情况下，水下机器人前进阻力更大，机器人而且可能会对脐带缆产生破坏性影响。

现有的第二种水下检测方式是使用自主式水下潜器(Autonomous UnderwaterVehicle( AUV))（以下简称为水下无缆机器人）。水下无缆机器人通常自身携带电源，具备自主行走的功能，无需携带脐带缆，主要通过声学途径进行远程通信，搭载有各种检测模块以实现不同的功能。工作人员将带有水下无缆机器人置于隧洞中，设定路径让水下无缆机器人自行沿路径检测，通过声学通信进行水下无缆机器人的运动监控。这种方法存在许多问题，如：在复杂的环境内，水下无缆机器人自主航行的能力有限，无法做到全方位无死角的检测，而通过声学通信控制的频率很低，也不能实时回传摄像头检测到的信息，在水封隧洞内也无法避免与隧道内结构发生碰撞，造成两边的损坏风险。

因此，业内期望开发出水下检测设备，能够实现在非排水状态下长距离狭小空间隧道内进行无人、全方位、安全检测。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了小直径长距离水封隧道检测机器人，具备机器人适应小直径成距离水封隧道检测，在不需要排水的条件下即可由机器人进入隧道后对管道本体、固定支撑、隧道结构进行观察，实现关键风险点的原位检测，在水封隧道需要紧急检测时可以快速开展作业的优点。有效解决了现有机器人在狭小环境内长距离拖带脐带缆带来的阻力大、有破坏性危险等问题。

本实用新型是这样实现的，小直径长距离水封隧道检测机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上部设置浮力块、子机机器人存放架及布放回收吊环，所述机器人本体的上布置垂推推进器、侧推推进器、主推推进器及主动释放光纤线轴。

作为本实用新型优选的，所述机器人本体上还分别设置多路摄像头和相应方向的LED辅助照明灯，所述摄像头安装在机器人本体上面、前面、左面和右面。

作为本实用新型优选的，所述垂推推进器、侧推推进器和主推推进器一共为六台，其中四台水平布置，两台垂直布置。

作为本实用新型优选的，前部所述摄像头斜向下安装，左侧所述摄像头垂直机器人本体安装，右侧所述摄像头垂直机器人本体安装，上部所述摄像头斜向上安装。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过机器人本体自带大容量电池能源和自动放缆通信线轴，只通过很细的光纤通信缆实时和岸基总控台进行通信，可以解决了长距离拖拽脐带缆阻力增加的问题。机器人本体阻力小且恒定，携带的能源和通信缆可航行5公里以上。