[发明专利]一种智能管道检测机器人及其控制方法

说明书

本发明公开了一种智能管道检测机器人及其控制方法，机器人包括：机器人机身以及设置在机器人机身底部的多个移动轮，移动轮与行走驱动电机驱动连接，机器人机身上设置有控制器、无线通信模块、监控摄像机以及多自由度机械手臂，多自由度机械臂上设置有若干关节驱动电机，多自由度机械臂的末端设置有双目相机和电控清洁组件，行走驱动电机、无线通信模块、监控摄像机、关节驱动电机、双目相机和电控清洁组件分别与控制器电性连接，控制器通过无线通信模块与远程监控终端通信连接。本发明具有智能化程度高、移动灵活性高、工作范围广的特点，通过多自由度机械臂可以灵活调整拍摄角度，并可清除杂质获得清晰的管道缺陷图像。

技术领域

本发明涉及管道检测机器人技术领域，特别是涉及一种智能管道检测机器人及其控制方法。

背景技术

城市排水管道是排除城市污水和雨水的重要途径，城市里纵横交错的地下排水管道是一种极为重要的市政设施，甚至成为城市稳定发展的基础设施，其正常运行是保障城市生产生活正常秩序的重要保证。由于城市地下管道内部环境恶劣，因此管道容易出现破损、渗漏或堵塞等管道故障，影响城市地下管道的正常排水功能，从而影响城市人们的生产和生活。鉴于此，定期对城市地下排水管道进行检测，检测排水管道及其内部环境的各项技术参数，以便及时发现问题、及时进行保养维护就显得非常重要。

传统排水管道的检测长期以来都是通过简单的潜望镜以及人工手摸管道内壁等方法来进行的进行检测，检测效率低，为了进一步提高检测效率，现有技术中研发了通过驱动小车搭载摄像头在井下或管道内行走的方式对排水管道进行检测，但是现有的管道检测小车功能单一，无法对管道缺陷位置进行清晰、准确的图像采集，因此需要进一步改进和完善。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能管道检测机器人及其控制方法，具有智能化程度高、移动灵活性高、工作范围广的特点，通过多自由度机械臂可以灵活调整拍摄角度，并可清除杂质获得清晰的管道缺陷图像。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种智能管道检测机器人，包括：机器人机身以及设置在机器人机身底部的多个移动轮，所述移动轮与行走驱动电机驱动连接，所述机器人机身上设置有控制器、通信模块、监控摄像机以及多自由度机械手臂，所述多自由度机械臂上设置有若干关节驱动电机，所述多自由度机械臂的末端设置有双目相机、照明装置和电控清洁组件，所述行走驱动电机、通信模块、监控摄像机、关节驱动电机、双目相机、照明装置和电控清洁组件分别与所述控制器电性连接，所述控制器通过控制行走驱动电机驱动所述移动轮转动，所述控制器通过控制若干所述关节驱动电机控制所述多自由度机械臂的运动，所述监控摄像机用于采集管道内的视频，所述双目相机用于采集管道缺陷区域的图像，所述电控清洁组件用于清除管道壁上的杂质；所述控制器通过所述通信模块与远程监控终端通信连接。

可选的，所述多自由度机械臂为三自由度机械臂，包括腰关节、肩关节和肘关节，若干所述关节驱动电机分别为第一关节驱动电机、第二关节驱动电机、第三关节驱动电机，所述腰关节与第一关节驱动电机驱动连接，所述第一关节驱动电机固定在所述机器人机身上，所述腰关节、肩关节和肘关节之间分别通过第二关节驱动电机和第三关节驱动电机驱动连接，所述肘关节的末端设置所述双目相机和电控清洁组件。

可选的，所述电控清洁组件包括清洁电机、电控伸缩杆以及刷头，所述电控伸缩杆与所述清洁电机的转轴连接，所述刷头设置在所述电控伸缩杆的末端，所述清洁电机和电控伸缩杆分别与所述控制器电性连接。

可选的，所述机器人机身的两侧分别设置有两个防撞轮。

可选的，所述机器人机身的前侧、后侧、左侧、右侧位置分别设置有超声波传感器，所述超声波传感器与所述控制器电性连接。

可选的，所述远程监控终端为云服务器、移动终端或监控计算机。

可选的，所述无线通信模块为GPRS模块、ZIGBEE模块或WIFI模块。