專利名稱：一種微小型管道巡視機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人，尤其是涉及一種微小型用于巡視管道的機(jī)器人，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對(duì)于地下電纜敷設(shè)管道而言，由于施工、長(zhǎng)時(shí)間擱置等原因，地下管道內(nèi)會(huì)有堵塞、管道錯(cuò)位等異?，F(xiàn)象，需要及時(shí)進(jìn)行管道內(nèi)部圖像的檢測(cè)，并探明原因，以排除電纜排管中存在的隱患。傳統(tǒng)的方法通過(guò)人工進(jìn)行排查，此種方法需要挖開浮土，容易對(duì)線路的地表面造成破壞，影響正常的生活秩序，且耗時(shí)費(fèi)力，工作效率低。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)小巧、新穎、重量輕、能在細(xì)小管道內(nèi)行走巡視的微小型管道巡視機(jī)器人。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種微小型管道巡視機(jī)器人，其特征在于，包括機(jī)器人基架、行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和圖像傳輸系統(tǒng)，機(jī)器人基架為一體式框架結(jié)構(gòu)，行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和行走輪，驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在機(jī)器人基架的內(nèi)部，其可沿著機(jī)器人行進(jìn)的方向安裝，使得結(jié)構(gòu)緊湊， 且驅(qū)動(dòng)電機(jī)與行走輪通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，而行走輪則設(shè)置在機(jī)器人基架的下部，圖像傳輸系統(tǒng)包括圖像采集裝置和圖像接收終端，圖像采集終端設(shè)置在機(jī)器人基架的前端，而圖像接收終端則設(shè)置在地面上。上述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括螺旋齒輪組、同步帶輪和同步帶，螺旋齒輪組包括三個(gè)螺旋齒輪，其中一個(gè)為驅(qū)動(dòng)螺旋齒輪，其與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接，另外兩個(gè)為從動(dòng)螺旋齒輪， 且兩個(gè)從動(dòng)螺旋齒輪沿驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸方向?qū)ΨQ設(shè)置，且分別與驅(qū)動(dòng)螺旋齒輪垂直相交嚙合，而同步帶輪也相應(yīng)地為兩個(gè)，分別與兩個(gè)從動(dòng)螺旋齒輪連接，同步帶輪上設(shè)置有同步帶，所述的同步帶與所述的行走輪連接，其中，行走輪為四個(gè)，分別對(duì)稱設(shè)置有機(jī)器人基架下部的四個(gè)方向上，其中每一條同步帶帶動(dòng)基架下部一側(cè)的兩個(gè)行走輪，且行走輪的輪轂材料為有機(jī)玻璃，輪緣材料為天然橡膠。而在機(jī)器人基架上還設(shè)置有壓帶輪，所述的壓帶輪的輪緣與同步帶接觸并壓緊， 以便于同步帶張緊。此外，上述的行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括一頂輪支撐機(jī)構(gòu)，所述的頂輪支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)器人基架的上端，且其下端為一能夠?qū)崿F(xiàn)頂輪支撐機(jī)構(gòu)伸縮的彈簧，頂端為一萬(wàn)向輪，使得其與機(jī)器人基架下部的行走輪形成三角形支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，避免機(jī)器人在行走時(shí)遇到較大的坡度或者阻力而發(fā)生打滑現(xiàn)象。上述的圖像采集裝置為帶夜視功能的攝像頭，攝像頭將采集的圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)綀D像接收終端，實(shí)現(xiàn)管道巡視功能。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型采用一體式框架結(jié)構(gòu)，且驅(qū)動(dòng)電機(jī)的安裝方式為沿著機(jī)器人行進(jìn)的方向安裝，使得本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊小巧，且本實(shí)用新型所述的螺旋齒輪組的使用實(shí)現(xiàn)了單電機(jī)驅(qū)動(dòng)四個(gè)行走輪的功能，而可伸縮的頂輪支撐機(jī)構(gòu)增大了四個(gè)行走輪與管道內(nèi)壁的摩擦力，防止了行走輪打滑現(xiàn)象的發(fā)生，增強(qiáng)了機(jī)器人行走驅(qū)動(dòng)能力，本實(shí)用新型大大了節(jié)約了成本，降低了系統(tǒng)的控制難度，提高了工作效率。

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的整體機(jī)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的俯視圖；圖3為本實(shí)用新型所述的一體式框架結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4為本實(shí)用新型所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施例放置于內(nèi)徑150mm管道內(nèi)的正視圖。附圖中主要標(biāo)記含義如下1、機(jī)器人基架 2、驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、螺旋齒輪組 4、同步帶輪5、同步帶6、頂輪支撐機(jī)構(gòu) 7、行走輪8、攝像頭。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作具體的介紹。圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的整體機(jī)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的俯視圖；圖3為本實(shí)用新型所述的一體式框架結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1-圖3所示微小型管道巡視機(jī)器人包括機(jī)器人基架1、行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和圖像傳輸系統(tǒng)，機(jī)器人基架ι為一體式框架結(jié)構(gòu)，行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和行走輪7，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2設(shè)置在機(jī)器人基架1的內(nèi)部，其可沿著機(jī)器人行進(jìn)的方向安裝，使得機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)緊湊，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2與行走輪7通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，而行走輪7則設(shè)置在機(jī)器人基架1的下部，圖像傳輸系統(tǒng)包括圖像采集裝置和圖像接收終端，圖像采集終端設(shè)置在機(jī)器人基架1的前端，而圖像接收終端則設(shè)置在地面上，在本實(shí)施方式中，圖像采集裝置為帶夜視功能的攝像頭8，攝像頭8將采集的圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)綀D像接收終端，實(shí)現(xiàn)管道巡視功能。圖4為本實(shí)用新型所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括螺旋齒輪組3、同步帶輪4和同步帶5，螺旋齒輪組3包括三個(gè)螺旋齒輪，其中一個(gè)為驅(qū)動(dòng)螺旋齒輪，其與驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的輸出軸連接，另外兩個(gè)為從動(dòng)螺旋齒輪，且兩個(gè)從動(dòng)螺旋齒輪沿驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的輸出軸方向?qū)ΨQ設(shè)置，且分別與驅(qū)動(dòng)螺旋齒輪垂直相交嚙合，而同步帶輪4也相應(yīng)地為兩個(gè)，分別與兩個(gè)從動(dòng)螺旋齒輪連接，同步帶輪4上設(shè)置有同步帶5，所述的同步帶5與所述的行走輪7連接，其中，行走輪7為四個(gè)， 分別對(duì)稱設(shè)置在機(jī)器人基架1下部的四個(gè)方向上，其中每一條同步帶5帶動(dòng)機(jī)器人基架1 下部一側(cè)的兩個(gè)行走輪7，且行走輪7的輪轂材料為有機(jī)玻璃，輪緣材料為天然橡膠。而在機(jī)器人基架2上還設(shè)置有壓帶輪，所述的壓帶輪的輪緣與同步帶5接觸并壓緊，以便于同步帶5張緊。圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施例放置于內(nèi)徑150mm管道內(nèi)的正視圖。如圖5所示上述的行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括一頂輪支撐機(jī)構(gòu)6，所述的頂輪支撐機(jī)構(gòu)6設(shè)置在機(jī)器人基架1的上端，且其下端為一能夠?qū)崿F(xiàn)頂輪支撐機(jī)構(gòu)6伸縮的彈簧，頂端為一萬(wàn)向輪，使得其與機(jī)器人基架1下部的行走輪7形成三角形支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，同時(shí)增大了四個(gè)行走輪7與管道內(nèi)壁的摩擦力，避免機(jī)器人在行走時(shí)遇到較大的坡度或者阻力而發(fā)生打滑現(xiàn)象，增強(qiáng)了機(jī)器人的行走能力。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為驅(qū)動(dòng)電機(jī)2通電后驅(qū)動(dòng)螺旋齒輪組3正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)， 螺旋齒輪組3驅(qū)動(dòng)兩側(cè)的同步帶輪4同向旋轉(zhuǎn)，同步帶輪4帶動(dòng)兩側(cè)的同步帶5繞同步帶輪4及壓帶輪運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)四個(gè)行走輪7旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人前進(jìn)或后退行走。頂輪支撐機(jī)構(gòu)6在機(jī)器人行走時(shí)起到支撐作用，當(dāng)管道有較大坡度或機(jī)器人受到阻力較大時(shí)，行走輪7會(huì)與管壁之間發(fā)生打滑現(xiàn)象，頂輪支撐機(jī)6增大了行走輪7與管壁的摩擦力，防止打滑現(xiàn)象的發(fā)生。機(jī)器人在管道內(nèi)行走時(shí)，機(jī)器人基架1前端安裝的攝像頭8會(huì)把管道內(nèi)的圖像實(shí)時(shí)回傳到地面計(jì)算機(jī)接收終端，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)巡視功能。上述實(shí)施例不以任何形式限制本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種微小型管道巡視機(jī)器人，其特征在于，包括機(jī)器人基架、行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和圖像傳輸系統(tǒng)，行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和行走輪，驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在機(jī)器人基架的內(nèi)部，其與行走輪通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，而行走輪則設(shè)置在機(jī)器人基架的下部，圖像傳輸系統(tǒng)包括圖像采集裝置和圖像接收終端，圖像采集終端設(shè)置在機(jī)器人基架的前端，而圖像接收終端則設(shè)置在地面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小型管道巡視機(jī)器人，其特征在于，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括螺旋齒輪組、同步帶輪和同步帶，螺旋齒輪組包括三個(gè)螺旋齒輪，其中一個(gè)為驅(qū)動(dòng)螺旋齒輪，其與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接，另外兩個(gè)為從動(dòng)螺旋齒輪，且兩個(gè)從動(dòng)螺旋齒輪沿驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸方向?qū)ΨQ設(shè)置，且分別與驅(qū)動(dòng)螺旋齒輪垂直相交嚙合，而同步帶輪也相應(yīng)地為兩個(gè)，分別與兩個(gè)從動(dòng)螺旋齒輪連接，同步帶輪上設(shè)置有同步帶，所述的同步帶與所述的行走輪連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微小型管道巡視機(jī)器人，其特征在于，所述的行走輪為四個(gè)，分別對(duì)稱設(shè)置在機(jī)器人基架下部的四個(gè)方向上，其中每一條同步帶帶動(dòng)基架下部一側(cè)的兩個(gè)行走輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微小型管道巡視機(jī)器人，其特征在于，所述的機(jī)器人基架上還設(shè)置有壓帶輪，所述的壓帶輪的輪緣與同步帶接觸并壓緊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小型管道巡視機(jī)器人，其特征在于，所述的行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括一頂輪支撐機(jī)構(gòu)，所述的頂輪支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)器人基架的上端，且其下端為一能夠?qū)崿F(xiàn)頂輪支撐機(jī)構(gòu)伸縮的彈簧，頂端為一萬(wàn)向輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小型管道巡視機(jī)器人，其特征在于，所述的行走輪的輪轂材料為有機(jī)玻璃，輪緣材料為天然橡膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小型管道巡視機(jī)器人，其特征在于，所述的機(jī)器人基架為一體式框架結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小型管道巡視機(jī)器人，其特征在于，所述的圖像采集裝置為帶夜視功能的攝像頭。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種微小型管道巡視機(jī)器人，包括機(jī)器人基架、行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和圖像傳輸系統(tǒng)，行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和行走輪，驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在機(jī)器人基架的內(nèi)部，其與行走輪通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，而行走輪則設(shè)置在機(jī)器人基架的下部，圖像傳輸系統(tǒng)包括圖像采集裝置和圖像接收終端，圖像采集終端設(shè)置在機(jī)器人基架的前端，而圖像接收終端則設(shè)置在地面上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊小巧，且本實(shí)用新型所述的螺旋齒輪組的使用實(shí)現(xiàn)了單電機(jī)驅(qū)動(dòng)四個(gè)行走輪的功能，而可伸縮的頂輪支撐機(jī)構(gòu)增大了四個(gè)行走輪與管道內(nèi)壁的摩擦力，防止了行走輪打滑現(xiàn)象的發(fā)生，增強(qiáng)了機(jī)器人行走驅(qū)動(dòng)能力，且節(jié)約了成本，降低了系統(tǒng)的控制難度，提高了工作效率。
文檔編號(hào)F16L55/32GK202140741SQ20112021277
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者張建偉, 王魯單, 程勝, 趙廣志 申請(qǐng)人:昆山市工業(yè)技術(shù)研究院有限責(zé)任公司