本發(fā)明屬于管道機器人領域，尤其涉及一種管道內(nèi)窺鏡頭、管道探測總成及管道探測機器人。

背景技術：

1、管道機器人在對管道內(nèi)部進行探測時，地面人員為了獲取管道內(nèi)的實時情況，會在管道機器人上設置攝像頭進行攝像，目前多是在管道機器人上設置帶補光燈的可見光攝像鏡頭，但其成像效果不佳，另外現(xiàn)有的常規(guī)成像鏡頭的防水性能通常不佳，在管道內(nèi)運行時通常會受潮，并最終導致成像鏡頭的使用壽命短，而市面上防護等級高的成像鏡頭又價格過昂貴。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種防水性能佳，且成本較低的管道內(nèi)窺鏡頭。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：一種管道內(nèi)窺鏡頭，包括殼體和成像鏡頭，所述殼體的前端設置有開孔，且所述開孔處密封設置有鏡片，所述成像鏡頭置于所述殼體內(nèi)，且其鏡頭端與所述鏡片對齊，所述殼體上還嵌裝有充氣端口，所述充氣端口用以向所述殼體內(nèi)充氣，所述成像鏡頭的導線密封穿出至所述殼體外。

3、上述技術方案的有益效果在于：如此可通過充氣端口向所述殼體內(nèi)充氣，使得殼體內(nèi)的壓強大于外界壓強從而對殼體內(nèi)的電子元器件形成正壓保護以提高其防水性能。

4、上述技術方案中所述成像鏡頭設置和開孔均設置有多個，且多個所述開孔和多個所述成像鏡頭一一對應，每個所述開孔處均嵌裝有所述鏡片，每個所述成像鏡頭的鏡頭端與對應所述鏡片對齊。

5、上述技術方案的有益效果在于：如此可由多個成像鏡頭共同來對管道內(nèi)進行攝像以更為全面的獲取管道內(nèi)部的影像資料。

6、上述技術方案中所述成像鏡頭設置有兩個，其中一個所述成像鏡頭為紅外熱成像鏡頭，另一個所述成像鏡頭為可見光鏡頭。

7、上述技術方案的有益效果在于：如此使得紅外熱成像鏡頭和可見光鏡頭共同來對管道內(nèi)進行攝像。

8、本發(fā)明的目的之二在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，且可利用地質(zhì)雷達和成像鏡頭共同對管道進行探測，同時具備較佳防水性能的管道探測總成。

9、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：一種管道探測總成，包括安裝座、固定軸、軸套、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件、地質(zhì)雷達和如上所述的管道內(nèi)窺鏡頭，所述安裝座豎向設置，所述固定軸沿前后方向水平設置，且所述固定軸的后端與所述安裝座固定連接，所述殼體的后端與所述固定軸的前端連接，所述軸套同軸轉(zhuǎn)動套設在所述固定軸上，所述地質(zhì)雷達通過第一抬升件安裝在所述軸套上，所述第一抬升件用以調(diào)節(jié)所述地質(zhì)雷達在徑向上至所述固定軸的間距，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件安裝在所述安裝座上，且其驅(qū)動端與所述軸套傳動連接，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件用以驅(qū)動所述軸套帶動所述地質(zhì)雷達繞所述固定軸轉(zhuǎn)動。

10、上述技術方案的有益效果在于：如此使得地質(zhì)雷達在軸套上可隨軸套同步轉(zhuǎn)動，同時還可由第一抬升架調(diào)節(jié)其至所述固定軸的間距。

11、上述技術方案中所述管道內(nèi)窺鏡頭還包括航插接頭，所述航插接頭包括航插母端和航插公端，所述航插母端設置在所述殼體的后端，且所述成像鏡頭的導線與所述航插母端的接線端電連接，所述航插公端安裝在所述固定軸的前端，所述航插母端與所述航插公端相互插接。

12、上述技術方案的有益效果在于：如此使得管道內(nèi)窺鏡頭可以是可拆卸的安裝在固定軸的前端，在管道探測總成不使用時，將管道內(nèi)窺鏡頭除航插公端外取下獨立保存以進行保護。

13、上述技術方案中所述安裝座內(nèi)部中空，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件安裝在所述安裝座內(nèi)，且所述固定軸和軸套的后端均穿入至所述安裝座內(nèi)，且所述軸套與所述安裝座轉(zhuǎn)動連接，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件的驅(qū)動端與所述軸套的后端傳動連接。

14、上述技術方案的有益效果在于：如此使得整個管道探測總成的結(jié)構(gòu)更為緊湊美觀。

15、上述技術方案中所述安裝座內(nèi)還設置有控制板，所述固定軸為管形軸，所述成像鏡頭的導線經(jīng)所述固定軸的內(nèi)孔穿入至所述安裝座內(nèi)并與所述控制板電連接。

16、上述技術方案的有益效果在于：如此可進一步的提高整個管道探測總成的美觀性。

17、上述技術方案中還包括電子滑環(huán)，所述軸套的中部與所述固定軸之間具有環(huán)形間隙，所述電子滑環(huán)置于所述環(huán)形間隙內(nèi)，所述電子滑環(huán)具有相互同軸轉(zhuǎn)動并電連接的定子環(huán)和轉(zhuǎn)子環(huán)，所述定子環(huán)同軸固定套設在所述固定軸上，所述轉(zhuǎn)子環(huán)同軸固定的嵌設在所述軸套內(nèi)孔處，所述地質(zhì)雷達和第一抬升件的導線均與所述轉(zhuǎn)子環(huán)電連接，所述定子環(huán)的導線穿入至所述固定軸的內(nèi)孔處并引入至所述安裝座內(nèi)與所述控制板電連接。

18、上述技術方案的有益效果在于：如此使得地質(zhì)雷達和第一抬升架可隨軸套靈活的旋轉(zhuǎn)，且不用擔心導線繞線的問題。

19、本發(fā)明的目的之二在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，且可利用地質(zhì)雷達和成像鏡頭共同對管道進行探測，同時具備較佳防水性能的管道探測機器人。

20、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：一種管道探測機器人，包括移動底盤、第二抬升件和如上所述的管道探測總成，所述第二抬升件安裝在所述移動底盤的上端，所述安裝座安裝在所述抬升架的抬升端的前下端，所述第二抬升件用以調(diào)節(jié)所述管道探測總成的高度。

21、上述技術方案的有益效果在于：其結(jié)構(gòu)簡單，且可利用第二抬升架靈活的調(diào)節(jié)所述固定軸與管道的軸線同軸分布。

22、上述技術方案中還包括兩根氣彈簧，所述移動底盤的前端與所述第二抬升件的前端對齊，兩根所述氣彈簧均豎向安裝在所述移動底盤前端的兩側(cè)，且兩根所述氣彈簧的上端分別與所述第二抬升件抬升端的對應側(cè)連接。

23、上述技術方案的有益效果在于：如此可提高第二抬升架在移動底盤上的穩(wěn)定性。

24、上述技術方案中還包括設置在所述移動底盤上的長距離通信模塊和控制總成，所述長距離通信模塊、管道探測總成、移動底盤和第二抬升件均與所述控制總成電連接，所述長距離通信模塊用以與終端設備通信連接。

25、上述技術方案的有益效果在于：如此使得所述管道探測機器人能與地面的終端設備進行長距離通信，其信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性佳，有利于提高管道探測質(zhì)量和效率。

26、上述技術方案中還包括設置在所述固定軸上并與所述控制總成電連接的同軸度測量件，所述同軸度測量件用以測量所述固定軸在管道內(nèi)相對于所述管道的同軸度，并由所述控制總成控制移動底盤和第二抬升件協(xié)同運行以對所述固定軸相對于所述管道的同軸度進行校正。

27、上述技術方案的有益效果在于：如此使得移動底盤在管道內(nèi)移動時可自行對固定軸相對于管道的同軸度進行校準糾偏。

28、上述技術方案中所述同軸度測量件包括三個環(huán)向間隔設置并同圓分布并均與所述控制總成電連接的測距探頭，且三個所述測距探頭所在圓的軸線與所述固定軸同軸分布，其中一個所述測距探頭的探測部垂直朝上設置，而余下的兩個所述測距探頭水平設置，且其探測部相互背離。

29、上述技術方案的有益效果在于：此時三個測距探頭所測得至管道內(nèi)壁的間距一致并均與管道內(nèi)徑相當時，可默認為固定軸與管道是同軸分布的狀態(tài)。

技術特征：

1.一種管道內(nèi)窺鏡頭，其特征在于，包括殼體(111)和成像鏡頭(112)，所述殼體(111)的前端設置有開孔(1111)，且所述開孔(1111)處密封設置有鏡片(1112)，所述成像鏡頭(112)置于所述殼體(111)內(nèi)，且其鏡頭端與所述鏡片(1112)對齊，所述殼體(111)上還嵌裝有充氣端口(113)，所述充氣端口(113)用以向所述殼體(111)內(nèi)充氣，所述成像鏡頭(112)的導線密封穿出至所述殼體(111)外。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道內(nèi)窺鏡頭，其特征在于，所述成像鏡頭(112)設置和開孔(1111)均設置有多個，且多個所述開孔(1111)和多個所述成像鏡頭(112)一一對應，每個所述開孔(1111)處均嵌裝有所述鏡片(1112)，每個所述成像鏡頭(112)的鏡頭端與對應所述鏡片(1112)對齊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道內(nèi)窺鏡頭，其特征在于，所述成像鏡頭(112)設置有兩個，其中一個所述成像鏡頭(112)為紅外熱成像鏡頭，另一個所述成像鏡頭(112)為可見光鏡頭。

4.一種管道探測總成，其特征在于，包括安裝座(12)、固定軸(13)、軸套(14)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件(15)、地質(zhì)雷達(16)和如權(quán)利要求1-3任一項所述的管道內(nèi)窺鏡頭(11)，所述安裝座(12)豎向設置，所述固定軸(13)沿前后方向水平設置，且所述固定軸(13)的后端與所述安裝座(12)固定連接，所述殼體(111)的后端與所述固定軸(13)的前端連接，所述軸套(14)同軸轉(zhuǎn)動套設在所述固定軸(13)上，所述地質(zhì)雷達(16)通過第一抬升件(17)安裝在所述軸套(14)上，所述第一抬升件(17)用以調(diào)節(jié)所述地質(zhì)雷達(16)在徑向上至所述固定軸(13)的間距，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件(15)安裝在所述安裝座(12)上，且其驅(qū)動端與所述軸套(14)傳動連接，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件(15)用以驅(qū)動所述軸套(14)帶動所述地質(zhì)雷達(16)繞所述固定軸(13)轉(zhuǎn)動。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管道探測總成，其特征在于，所述管道內(nèi)窺鏡頭(11)還包括航插接頭(114)，所述航插接頭(114)包括航插母端(1141)和航插公端(1142)，所述航插母端(1141)設置在所述殼體(111)的后端，且所述成像鏡頭(112)的導線與所述航插母端(1141)的接線端電連接，所述航插公端(1142)安裝在所述固定軸(13)的前端，所述航插母端(1141)與所述航插公端(1142)相互插接。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管道探測總成，其特征在于，所述安裝座(12)內(nèi)部中空，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件(15)安裝在所述安裝座(12)內(nèi)，且所述固定軸(13)和軸套(14)的后端均穿入至所述安裝座(12)內(nèi)，且所述軸套(14)與所述安裝座(12)轉(zhuǎn)動連接，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件(15)的驅(qū)動端與所述軸套(14)的后端傳動連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的管道探測總成，其特征在于，所述安裝座(12)內(nèi)還設置有控制板(18)，所述固定軸(13)為管形軸，所述成像鏡頭(112)的導線經(jīng)所述固定軸(13)的內(nèi)孔穿入至所述安裝座(12)內(nèi)并與所述控制板(18)電連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的管道探測總成，其特征在于，還包括電子滑環(huán)(19)，所述軸套(14)的中部與所述固定軸(13)之間具有環(huán)形間隙，所述電子滑環(huán)(19)置于所述環(huán)形間隙內(nèi)，所述電子滑環(huán)(19)具有相互同軸轉(zhuǎn)動并電連接的定子環(huán)(191)和轉(zhuǎn)子環(huán)(192)，所述定子環(huán)(191)同軸固定套設在所述固定軸(13)上，所述轉(zhuǎn)子環(huán)(192)同軸固定的嵌設在所述軸套(14)內(nèi)孔處，所述地質(zhì)雷達(16)和第一抬升件(17)的導線均與所述轉(zhuǎn)子環(huán)(192)電連接，所述定子環(huán)(191)的導線穿入至所述固定軸(13)的內(nèi)孔處并引入至所述安裝座(12)內(nèi)與所述控制板(18)電連接。

9.一種管道探測機器人，其特征在于，包括移動底盤(2)、第二抬升件(3)和如權(quán)利要求4-8任一項所述的管道探測總成(1)，所述第二抬升件(3)安裝在所述移動底盤(2)的上端，所述安裝座(12)安裝在所述抬升架的抬升端的前下端，所述第二抬升件(3)用以調(diào)節(jié)所述管道探測總成(1)的高度。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的管道探測機器人，其特征在于，還包括兩根氣彈簧(4)，所述移動底盤(2)的前端與所述第二抬升件(3)的前端對齊，兩根所述氣彈簧(4)均豎向安裝在所述移動底盤(2)前端的兩側(cè)，且兩根所述氣彈簧(4)的上端分別與所述第二抬升件(3)抬升端的對應側(cè)連接。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的管道探測機器人，其特征在于，還包括設置在所述移動底盤(2)上的長距離通信模塊(5)和控制總成(6)，所述長距離通信模塊(5)、管道探測總成(1)、移動底盤(2)和第二抬升件(3)均與所述控制總成(6)電連接，所述長距離通信模塊(5)用以與終端設備通信連接。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的管道探測機器人，其特征在于，還包括設置在所述固定軸(13)上并與所述控制總成(6)電連接的同軸度測量件(7)，所述同軸度測量件(7)用以測量所述固定軸(13)在管道內(nèi)相對于所述管道的同軸度，并由所述控制總成(6)控制移動底盤(2)和第二抬升件(3)協(xié)同運行以對所述固定軸(13)相對于所述管道的同軸度進行校正。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的管道探測機器人，其特征在于，所述同軸度測量件(7)包括三個環(huán)向間隔設置并同圓分布并均與所述控制總成(6)電連接的測距探頭(71)，且三個所述測距探頭(71)所在圓的軸線與所述固定軸(13)同軸分布，其中一個所述測距探頭(71)的探測部垂直朝上設置，而余下的兩個所述測距探頭(71)水平設置，且其探測部相互背離。

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種管道內(nèi)窺鏡頭、管道探測總成及管道探測機器人，所述管道內(nèi)窺鏡頭，包括殼體和成像鏡頭，所述殼體的前端設置有開孔，且所述開孔處密封設置有鏡片，所述成像鏡頭置于所述殼體內(nèi)，且其鏡頭端與所述鏡片對齊，所述殼體上還嵌裝有充氣端口，所述充氣端口用以向所述殼體內(nèi)充氣，所述成像鏡頭的導線密封穿出至所述殼體外，如此可通過充氣端口向所述殼體內(nèi)充氣，使得殼體內(nèi)的壓強大于外界壓強從而對殼體內(nèi)的電子元器件形成正壓保護以提高其防水性能。

技術研發(fā)人員：王殿常,李韋燁,彭壽海,王萬瓊,李翀,尹煒,張馳,羅霈生,王福芝,謝家強,鄭家祥,楊彬,彭磊,羅欠,張宇
受保護的技術使用者：中國長江三峽集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9