本發(fā)明涉及管道檢測(cè)機(jī)器人，更具體地說(shuō)，涉及一種排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、專利cn202122437825.8公開了一種六足智能排水管道機(jī)器人，其無(wú)需人工進(jìn)入管道內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)，省時(shí)省力，同時(shí)，也避免了管道內(nèi)氣味對(duì)人體的傷害，整體設(shè)計(jì)提升對(duì)管道內(nèi)窺的便利性。但是，該機(jī)器人無(wú)法適應(yīng)不同管徑排水管道檢測(cè)，越障能力較弱，無(wú)法適應(yīng)復(fù)雜多變場(chǎng)景，且檢測(cè)手段較為單一，無(wú)法完成多種缺陷檢測(cè)和管道內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)采集。

2、專利cn202121472286.5公開了一種能在有水排水管道移動(dòng)的管道機(jī)器人，其在遇到轉(zhuǎn)彎等復(fù)雜的管道結(jié)構(gòu)時(shí)能夠根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整航向，能在任意角度的水管內(nèi)行。但是，該機(jī)械人無(wú)法適應(yīng)不同管徑排水管道檢測(cè)，越障能力較弱，無(wú)法適應(yīng)復(fù)雜多變場(chǎng)景，且檢測(cè)手段較為單一，無(wú)法完成多種缺陷檢測(cè)和管道內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)采集。

3、總之，現(xiàn)有排水管道檢測(cè)機(jī)器人具有下述缺點(diǎn)：其一，體積固定，無(wú)法適應(yīng)不同管徑排水管道檢測(cè)；其二，靈活性差，爬坡和越障能力相對(duì)較弱，難以適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境；其三，檢測(cè)手段單一，無(wú)法完成多種缺陷檢測(cè)和管道內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)采集。

4、綜上所述，如何解決上述任一項(xiàng)現(xiàn)有排水管道檢測(cè)機(jī)器人的缺點(diǎn)，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，該排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人能夠通過(guò)變胞運(yùn)動(dòng)改變外部尺寸，適應(yīng)不同管徑排水管道檢測(cè)，以及能夠通過(guò)改變履帶行走機(jī)構(gòu)角度完成障礙物跨越，適應(yīng)復(fù)雜多變場(chǎng)景。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，包括：

4、主體機(jī)構(gòu)，包括齊平的左主板和右主板，二者前部和后部之間均留有空間，用于放置連接所述左主板和所述右主板的開合臂，所述開合臂基于所述左主板和所述右主板背向和相向移動(dòng)對(duì)應(yīng)做張開和閉合動(dòng)作；

5、變徑驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)于所述左主板上且其驅(qū)動(dòng)端連接所述右主板，用于驅(qū)動(dòng)所述左主板和所述右主板沿左右方向背向移動(dòng)或相向移動(dòng)；

6、兩個(gè)履帶行走機(jī)構(gòu)，二者的底部分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于兩個(gè)所述空間內(nèi)、頂部均兩個(gè)所述空間之外；

7、兩個(gè)連桿機(jī)構(gòu)，與兩個(gè)所述履帶行走機(jī)構(gòu)一一對(duì)應(yīng)，所述連桿機(jī)構(gòu)的第一端連接所述履帶行走機(jī)構(gòu)的頂部、第二端和與其鄰近的所述開合臂鉸接；

8、檢測(cè)機(jī)構(gòu)，設(shè)于所述主體機(jī)構(gòu)上，用于對(duì)排水管道進(jìn)行多種缺陷檢測(cè)；

9、兩個(gè)主板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，分別用于驅(qū)動(dòng)所述左主板和所述右主板前后移動(dòng)。

10、優(yōu)選地，所述變徑驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括變徑驅(qū)動(dòng)器和傳動(dòng)組件，所述變徑驅(qū)動(dòng)器通過(guò)第一支座設(shè)于所述左主板，所述變徑驅(qū)動(dòng)器的輸出軸通過(guò)所述傳動(dòng)組件傳動(dòng)連接所述右主板。

11、優(yōu)選地，所述傳動(dòng)組件包括齒輪和齒條，所述左主板設(shè)有沿左右方向延伸布置的滑板，所述齒條滑動(dòng)設(shè)于所述滑板，且所述齒條的端部通過(guò)第二支座設(shè)于所述右主板，所述變徑驅(qū)動(dòng)器的輸出軸沿前后方向布置且套接所述齒輪，所述齒輪與所述齒條嚙合。

12、優(yōu)選地，所述開合臂呈c形，前部的所述開合臂的開口朝向前方，后部的所述開合臂的開口朝向后方。

13、優(yōu)選地，所述開合臂包括左曲臂和右曲臂，所述左曲臂的一端鉸接所述左主板，所述右曲臂的一端鉸接所述右主板，所述左曲臂和所述右曲臂的另一端共軸鉸接。

14、優(yōu)選地，所述左曲臂和所述右曲臂的另一端共軸鉸接于豎直的固定支座的底端，所述固定支座的頂端鉸接所述連桿機(jī)構(gòu)的第二端。

15、優(yōu)選地，所述連桿機(jī)構(gòu)包括一體成型的橫桿、匚形桿和分別位于其開口兩側(cè)的兩個(gè)縱桿，所述橫桿鉸接所述固定支座的頂端，兩個(gè)所述縱桿分別通過(guò)兩個(gè)所述上法蘭盤連接所述履帶行走機(jī)構(gòu)的兩側(cè)部。

16、優(yōu)選地，所述左主板和所述右主板的前端相向的兩側(cè)均設(shè)有履帶固定板，且兩個(gè)所述履帶固定板沿左右方向正對(duì)設(shè)置；

17、所述履帶行走機(jī)構(gòu)的底部?jī)蓚?cè)均設(shè)有下法蘭盤，兩個(gè)所述下法蘭盤均通過(guò)一體的連接臂對(duì)應(yīng)鉸接在兩個(gè)所述履帶固定板上，且兩個(gè)所述連接臂沿左右方向正對(duì)設(shè)置。

18、優(yōu)選地，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括：

19、高清攝像頭，設(shè)于所述主體機(jī)構(gòu)前部的上端，用于對(duì)所述排水管道內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行攝像；

20、流量流速傳感器，設(shè)于所述主體機(jī)構(gòu)的下端，用于對(duì)所述排水管道內(nèi)部水環(huán)境進(jìn)行流量流速參數(shù)的測(cè)量；

21、聲納，設(shè)于所述主體機(jī)構(gòu)的上端，用于對(duì)所述排水管道內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行探測(cè)和定位；

22、超聲波探頭，設(shè)于所述主體機(jī)構(gòu)的下端，用于對(duì)所述排水管道內(nèi)部表面進(jìn)行裂紋、腐蝕等缺陷檢測(cè)。

23、優(yōu)選地，所述主板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為螺旋式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

24、本發(fā)明提供的排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人在排水管道檢測(cè)作業(yè)時(shí)，面對(duì)不同管徑排水管道，可以啟動(dòng)變徑驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使其驅(qū)動(dòng)端驅(qū)動(dòng)右主板沿左右方向背向左主板移動(dòng)，此過(guò)程中，前部的開合臂和后部的開合臂均做張開動(dòng)作，以支持左主板和右主板背向移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)主體機(jī)構(gòu)變寬；反之，驅(qū)動(dòng)右主板沿左右方向相向左主板移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)主體機(jī)構(gòu)變窄，從而機(jī)器人通過(guò)變胞運(yùn)動(dòng)可以改變外部尺寸，適應(yīng)不同管徑排水管道檢測(cè)。

25、若遇到無(wú)法避開的較大障礙物，可以啟動(dòng)變徑驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)左主板和右主板沿左右方向相向移動(dòng)，此過(guò)程中，前部的開合臂做閉合動(dòng)作，可以拉動(dòng)前部的連接機(jī)構(gòu)的第二端向后，連接機(jī)構(gòu)總長(zhǎng)度不變，連接機(jī)構(gòu)的第一端會(huì)拉動(dòng)前部的履帶行走機(jī)構(gòu)頂部向上抬起，通過(guò)履帶行走機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成障礙物攀爬，帶動(dòng)兩個(gè)主板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)貼合障礙物，從而帶動(dòng)機(jī)械人完成障礙物跨越。需要說(shuō)明的是，在越障過(guò)程中，后部的履帶行走機(jī)構(gòu)能夠提供穩(wěn)固的支撐，且在完成障礙物跨越后，后部的履帶行走機(jī)構(gòu)貼合障礙物，保證越障過(guò)程的流暢性。

26、若遇到淤泥或雜物沉積形成溝壑，可以啟動(dòng)變徑驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)左主板和右主板沿左右方向背向移動(dòng)，此過(guò)程中，前部的開合臂和后部的開合臂均做張開動(dòng)作，前部的連接機(jī)構(gòu)推動(dòng)前部的履帶行走機(jī)構(gòu)向下，后部的連接機(jī)構(gòu)也會(huì)推動(dòng)前部的履帶行走機(jī)構(gòu)向下，直至前、后部的履帶行走機(jī)構(gòu)調(diào)整至水平，當(dāng)前、后部的履帶行走機(jī)構(gòu)分別與溝壑的兩邊緣接觸時(shí)，二者通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)，便可越過(guò)溝壑。

27、綜上所述，本發(fā)明提供的排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人的具有下述有益效果：第一，能夠通過(guò)變胞運(yùn)動(dòng)改變外部尺寸，以更好的適應(yīng)不同管徑排水管道檢測(cè)，使得機(jī)器人搭載的檢測(cè)機(jī)構(gòu)能夠處于更高的位置，完成多種缺陷檢測(cè)和管道內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)采集；第二，能夠通過(guò)履帶行走機(jī)構(gòu)做抬起或放下運(yùn)動(dòng)來(lái)跨越障礙物或溝壑，以更好的適應(yīng)復(fù)雜多變場(chǎng)景；第三，變胞運(yùn)動(dòng)和履帶行走機(jī)構(gòu)做抬起或放下運(yùn)動(dòng)均由同一動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，節(jié)省能耗和成本。

技術(shù)特征：

1.一種排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，其特征在于，所述變徑驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（2）包括變徑驅(qū)動(dòng)器（21）和傳動(dòng)組件，所述變徑驅(qū)動(dòng)器（21）通過(guò)第一支座（22）設(shè)于所述左主板（11），所述變徑驅(qū)動(dòng)器（21）的輸出軸通過(guò)所述傳動(dòng)組件傳動(dòng)連接所述右主板（12）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，其特征在于，所述傳動(dòng)組件包括齒輪（23）和齒條（24），所述左主板（11）設(shè)有沿左右方向延伸布置的滑板（25），所述齒條（24）滑動(dòng)設(shè)于所述滑板（25），且所述齒條（24）的端部通過(guò)第二支座（26）設(shè)于所述右主板（12），所述變徑驅(qū)動(dòng)器（21）的輸出軸沿前后方向布置且套接所述齒輪（23），所述齒輪（23）與所述齒條（24）嚙合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，其特征在于，所述開合臂（13）呈c形，前部的所述開合臂（13）的開口朝向前方，后部的所述開合臂（13）的開口朝向后方。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，其特征在于，所述開合臂（13）包括左曲臂（131）和右曲臂（132），所述左曲臂（131）的一端鉸接所述左主板（11），所述右曲臂（132）的一端鉸接所述右主板（12），所述左曲臂（131）和所述右曲臂（132）的另一端共軸鉸接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，其特征在于，所述左曲臂（131）和所述右曲臂（132）的另一端共軸鉸接于豎直的固定支座（14）的底端，所述固定支座（14）的頂端鉸接所述連桿機(jī)構(gòu)（4）的第二端。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，其特征在于，所述連桿機(jī)構(gòu)（4）包括一體成型的橫桿（41）、匚形桿（42）和分別位于其開口兩側(cè)的兩個(gè)縱桿（43），所述橫桿（41）鉸接所述固定支座（14）的頂端，兩個(gè)所述縱桿（43）分別通過(guò)兩個(gè)所述上法蘭盤（31）連接所述履帶行走機(jī)構(gòu)（3）的兩側(cè)部。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，其特征在于，所述左主板（11）和所述右主板（12）的前端相向的兩側(cè)均設(shè)有履帶固定板（19），且兩個(gè)所述履帶固定板（19）沿左右方向正對(duì)設(shè)置；

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，其特征在于，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)（5）包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，其特征在于，所述主板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）為螺旋式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種排水管道檢測(cè)變胞機(jī)器人，包括：主體機(jī)構(gòu)，包括齊平的左主板和右主板，二者前部和后部之間均留有空間，用于放置連接左主板和右主板的開合臂；變徑驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)于左主板上且其驅(qū)動(dòng)端連接右主板；兩個(gè)履帶行走機(jī)構(gòu)，二者的底部分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于兩個(gè)空間內(nèi)、頂部均兩個(gè)空間之外；兩個(gè)連桿機(jī)構(gòu)，與兩個(gè)履帶行走機(jī)構(gòu)一一對(duì)應(yīng)，連桿機(jī)構(gòu)的第一端連接履帶行走機(jī)構(gòu)的頂部、第二端和與其鄰近的開合臂鉸接；檢測(cè)機(jī)構(gòu)，設(shè)于主體機(jī)構(gòu)上；兩個(gè)主板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，分別用于驅(qū)動(dòng)左主板和右主板前后移動(dòng)。本發(fā)明能夠通過(guò)變胞運(yùn)動(dòng)改變外部尺寸，適應(yīng)不同管徑排水管道檢測(cè)，以及能夠通過(guò)改變履帶行走機(jī)構(gòu)角度完成障礙物跨越，適應(yīng)復(fù)雜多變場(chǎng)景。

技術(shù)研發(fā)人員：張行,王暾,馬文濱,付忠宇,夏冬華,王錦濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油大學(xué)（北京）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6