【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及管道內檢測，特別是涉及一種管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人。
技術介紹
1、管道內部檢查機器人作為一種常用的工業和工藝管道維護設備，其運行的安全性和通過性是決定檢查作業成功與否的關鍵。根據工程現場的經驗得知，管道自驅式內部掃查機器人通常采用輪架結構作為機艙支撐結構，在管道內行進的動力主要依靠電機帶動驅動輪運轉，進而實現行進的目的。為了保障驅動輪與管道內壁之間有足夠的摩擦力，通過在輪架結構上采用機械彈簧或液壓桿為驅動輪和管壁之間施加足夠的正壓力是必要的。
2、現階段，常用的管道自驅式內部掃查機器人在途徑管道三通時，受制于輪架結構的特殊性，在三通處發生姿態偏轉進而導致機械性卡堵的概率較高，嚴重影響了機器人的結構安全和內部掃查工作的順利實施。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，以解決上述現有技術存在的問題，在通過管道三通時能夠主動避障，避免機械結構損壞和卡堵事故的發生。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：
3、本專利技術提供一種管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，包括主機艙體、支撐輪架模塊、圖像采集模塊、傳輸線纜和遙控模塊，所述支撐輪架模塊包括前支撐部和后支撐部，所述前支撐部和所述后支撐部均圍繞所述主機艙體的外周轉動安裝，且所述前支撐部的支撐端延伸至所述主機艙體的前端，所述后支撐部的支撐端延伸至所述主機艙體的后端，所述圖像采集模塊安裝于所述主機艙體的
4、在一實施方式中，所述前支撐部包括多組前支撐單元，所述后支撐部包括多組后支撐單元，所述前支撐單元和所述后支撐單元均圍繞所主機艙體的外周均勻排列，且所述前支撐單元和所述后支撐單元交替排列，所述前支撐單元能夠轉動至使所述前支撐單元的支撐端靠近或遠離所述主機艙體，所述后支撐單元能夠轉動至使所述后支撐單元的支撐端靠近或遠離所述主機艙體。
5、在一實施方式中，所述前支撐單元和所述后支撐單元的結構相同，且均包括驅動輪和活動輪架，所述活動輪架的一端轉動連接于所述主機艙體的外壁，所述活動輪架的另一端連接所述驅動輪，所述驅動輪用于接觸管道內壁，所述驅動輪連接所述遙控模塊并用于實現行走，且所述活動輪架轉動時能夠帶動所述驅動輪向靠近或遠離所述主機艙體的方向移動。
6、在一實施方式中，所述驅動輪包括電磁鐵輪體和耐磨防滑層，所述耐磨防滑層包覆于所述電磁鐵輪體的外周，且所述電磁鐵輪體在通電時能夠轉動。
7、在一實施方式中，所述活動輪架的中部與一轉動限位件的第一端連接，所述轉動限位件的第二端轉動連接于所述主機艙體的外壁上，所述轉動限位件用于在所述活動輪架轉動到位后對所述活動輪架限位。
8、在一實施方式中，所述活動輪架包括連接桿、輪架本體、驅動件、滑軌和限位卡，所述連接桿的第一端轉動連接于所述主機艙體的外壁上，所述連接桿的第二端連接所述輪架本體的第一端，所述輪架本體的第二端連接所述驅動輪，所述輪架本體的內側設有滑槽，所述滑軌安裝于所述滑槽內，所述驅動件嵌入所述滑槽內，且所述驅動件的第一端連接于所述滑槽內，所述驅動件的第二端活動連接所述轉動限位件的第一端，所述滑軌的長度方向設有多個所述限位卡，所述驅動件伸長時能夠帶動所述轉動限位件的第一端向靠近所述驅動輪的方向移動，同時所述轉動限位件帶動所述連接桿和所述輪架本體向遠離所述主機艙體的方向轉動，所述轉動限位件的第一端移動至所述限位卡處時，能夠在所述限位卡的限位下防止向遠離所述驅動輪的方向移動。
9、在一實施方式中，所述轉動限位件包括轉動滑桿和滑靴，所述轉動滑桿的第一端轉動連接所述滑靴，所述轉動滑桿的第二端轉動連接所述主機艙體外壁，所述滑靴滑動連接于所述滑軌上，所述限位卡的一端通過彈簧連接于所述滑軌上，且所述限位卡上遠離所述滑軌的一側為接觸斜面，且自遠離向靠近所述驅動輪方向上，所述接觸斜面的高度逐漸升高，所述滑靴上靠近所述滑軌的一側為接觸底面，所述接觸底面能夠與所述接觸斜面配合，且所述滑靴向靠近所述驅動輪的方向移動并通過所述限位卡時，通過所述接觸斜面與所述接觸底面的配合能夠壓縮所述彈簧并使所述滑靴通過，所述滑靴通過所述限位卡后，所述彈簧復位并將所述限位卡彈出，且所述限位卡對所述滑靴阻擋并阻止所述限位卡向遠離所述驅動輪的方向移動。
10、在一實施方式中，所述驅動件包括氣泵和空氣彈簧，所述空氣彈簧的一端連接所述轉動限位件的第一端，所述氣泵向所述空氣彈簧充氣時，所述空氣彈簧能夠伸長并推動所述轉動限位件動作。
11、在一實施方式中，所述主機艙體的兩端均周向設有多個鉸支座，所述鉸支座用于轉動連接所述前支撐部或所述后支撐部，所述主機艙體的外殼上還設有多個收納槽，所述收納槽用于容納收回的所述前支撐部或所述后支撐部。
12、在一實施方式中，所述圖像采集模塊包括安裝于所述主機艙體的前蓋板上的攝像頭、光線傳感器和補光燈，所述攝像頭用于采集管道內的圖像，并將采集到的圖像傳遞至所述遙控模塊，所述光線傳感器和所述補光燈均與所述遙控模塊電連接，且所述光線傳感器用于檢測管道內光線強度，并將檢測到的信號傳遞至所述遙控模塊，通過所述遙控模塊控制所述補光燈開閉。
13、本專利技術相對于現有技術取得了以下技術效果：
14、本專利技術提供的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，支撐輪架模塊包括前支撐部和后支撐部，前支撐部和后支撐部均圍繞主機艙體的外周轉動安裝，且前支撐部的支撐端延伸至主機艙體的前端，后支撐部的支撐端延伸至主機艙體的后端，通過多點位支撐的方式，能夠根據管道三通位置適應性調整前支撐部和后支撐部的支撐點位，實現主動轉向，同時，在跨越管道三通過程中能夠保障主機艙體姿態的穩定性，確保掃查工作順利進行，圖像采集模塊安裝于主機艙體的前端，且圖像采集模塊與遙控模塊通過傳輸線纜連接，采用有纜遙控，保障電力傳輸和數據傳輸的穩定性，同時，由于不用攜帶電池，進而有效減輕了設備的重量，并且，遙控模塊采用可視化設備，配合圖像采集模塊的設置，可以實時傳輸管道內圖像，精準識別管道三通位置，在卡堵發生前及時采取避障措施。
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1.一種管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：包括主機艙體、支撐輪架模塊、圖像采集模塊、傳輸線纜和遙控模塊，所述支撐輪架模塊包括前支撐部和后支撐部，所述前支撐部和所述后支撐部均圍繞所述主機艙體的外周轉動安裝，且所述前支撐部的支撐端延伸至所述主機艙體的前端，所述后支撐部的支撐端延伸至所述主機艙體的后端，所述圖像采集模塊安裝于所述主機艙體的前端，且所述圖像采集模塊與所述遙控模塊通過所述傳輸線纜連接。
2.根據權利要求1所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述前支撐部包括多組前支撐單元，所述后支撐部包括多組后支撐單元，所述前支撐單元和所述后支撐單元均圍繞所主機艙體的外周均勻排列，且所述前支撐單元和所述后支撐單元交替排列，所述前支撐單元能夠轉動至使所述前支撐單元的支撐端靠近或遠離所述主機艙體，所述后支撐單元能夠轉動至使所述后支撐單元的支撐端靠近或遠離所述主機艙體。
3.根據權利要求2所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述前支撐單元和所述后支撐單元的結構相同，且均包括驅動輪和活動輪架，所述
4.根據權利要求3所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述驅動輪包括電磁鐵輪體和耐磨防滑層，所述耐磨防滑層包覆于所述電磁鐵輪體的外周，且所述電磁鐵輪體在通電時能夠轉動。
5.根據權利要求3所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述活動輪架的中部與一轉動限位件的第一端連接，所述轉動限位件的第二端轉動連接于所述主機艙體的外壁上，所述轉動限位件用于在所述活動輪架轉動到位后對所述活動輪架限位。
6.根據權利要求5所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述活動輪架包括連接桿、輪架本體、驅動件、滑軌和限位卡，所述連接桿的第一端轉動連接于所述主機艙體的外壁上，所述連接桿的第二端連接所述輪架本體的第一端，所述輪架本體的第二端連接所述驅動輪，所述輪架本體的內側設有滑槽，所述滑軌安裝于所述滑槽內，所述驅動件嵌入所述滑槽內，且所述驅動件的第一端連接于所述滑槽內，所述驅動件的第二端活動連接所述轉動限位件的第一端，所述滑軌的長度方向設有多個所述限位卡，所述驅動件伸長時能夠帶動所述轉動限位件的第一端向靠近所述驅動輪的方向移動，同時所述轉動限位件帶動所述連接桿和所述輪架本體向遠離所述主機艙體的方向轉動，所述轉動限位件的第一端移動至所述限位卡處時，能夠在所述限位卡的限位下防止向遠離所述驅動輪的方向移動。
7.根據權利要求6所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述轉動限位件包括轉動滑桿和滑靴，所述轉動滑桿的第一端轉動連接所述滑靴，所述轉動滑桿的第二端轉動連接所述主機艙體外壁，所述滑靴滑動連接于所述滑軌上，所述限位卡的一端通過彈簧連接于所述滑軌上，且所述限位卡上遠離所述滑軌的一側為接觸斜面，且自遠離向靠近所述驅動輪方向上，所述接觸斜面的高度逐漸升高，所述滑靴上靠近所述滑軌的一側為接觸底面，所述接觸底面能夠與所述接觸斜面配合，且所述滑靴向靠近所述驅動輪的方向移動并通過所述限位卡時，通過所述接觸斜面與所述接觸底面的配合能夠壓縮所述彈簧并使所述滑靴通過，所述滑靴通過所述限位卡后，所述彈簧復位并將所述限位卡彈出，且所述限位卡對所述滑靴阻擋并阻止所述限位卡向遠離所述驅動輪的方向移動。
8.根據權利要求6所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述驅動件包括氣泵和空氣彈簧，所述空氣彈簧的一端連接所述轉動限位件的第一端，所述氣泵向所述空氣彈簧充氣時，所述空氣彈簧能夠伸長并推動所述轉動限位件動作。
9.根據權利要求1所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述主機艙體的兩端均周向設有多個鉸支座，所述鉸支座用于轉動連接所述前支撐部或所述后支撐部，所述主機艙體的外殼上還設有多個收納槽，所述收納槽用于容納收回的所述前支撐部或所述后支撐部。
10.根據權利要求1所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述圖像采集模塊包括安裝于所述主機艙體的前蓋板上的攝像頭、光線傳感器和補光燈，所述攝像頭用于采集管道內的圖像，并將采集到的圖像傳遞至所述遙控模塊，所述光線傳感器和所述補光燈均與所述遙控模塊電連接，且所述光線傳感器用于檢測管道內光...
【技術特征摘要】
1.一種管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：包括主機艙體、支撐輪架模塊、圖像采集模塊、傳輸線纜和遙控模塊，所述支撐輪架模塊包括前支撐部和后支撐部，所述前支撐部和所述后支撐部均圍繞所述主機艙體的外周轉動安裝，且所述前支撐部的支撐端延伸至所述主機艙體的前端，所述后支撐部的支撐端延伸至所述主機艙體的后端，所述圖像采集模塊安裝于所述主機艙體的前端，且所述圖像采集模塊與所述遙控模塊通過所述傳輸線纜連接。
2.根據權利要求1所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述前支撐部包括多組前支撐單元，所述后支撐部包括多組后支撐單元，所述前支撐單元和所述后支撐單元均圍繞所主機艙體的外周均勻排列，且所述前支撐單元和所述后支撐單元交替排列，所述前支撐單元能夠轉動至使所述前支撐單元的支撐端靠近或遠離所述主機艙體，所述后支撐單元能夠轉動至使所述后支撐單元的支撐端靠近或遠離所述主機艙體。
3.根據權利要求2所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述前支撐單元和所述后支撐單元的結構相同，且均包括驅動輪和活動輪架，所述活動輪架的一端轉動連接于所述主機艙體的外壁，所述活動輪架的另一端連接所述驅動輪，所述驅動輪用于接觸管道內壁，所述驅動輪連接所述遙控模塊并用于實現行走，且所述活動輪架轉動時能夠帶動所述驅動輪向靠近或遠離所述主機艙體的方向移動。
4.根據權利要求3所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述驅動輪包括電磁鐵輪體和耐磨防滑層，所述耐磨防滑層包覆于所述電磁鐵輪體的外周，且所述電磁鐵輪體在通電時能夠轉動。
5.根據權利要求3所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述活動輪架的中部與一轉動限位件的第一端連接，所述轉動限位件的第二端轉動連接于所述主機艙體的外壁上，所述轉動限位件用于在所述活動輪架轉動到位后對所述活動輪架限位。
6.根據權利要求5所述的管道三通主動避障及主動轉向的掃查用遙控機器人，其特征在于：所述活動輪架包括連接桿、輪架本體、驅動件、滑軌和限位卡，所述連接桿的第一端轉動連接于所述主機艙體的外壁上，所述連接桿的第二端連接所述輪架本體的第一端，所述輪架本體的第二端連接所述驅動輪，所述輪架本體的內側設有滑槽，所述滑軌安裝于所述滑槽內，所述驅動件嵌入所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉暢，陳金忠，辛佳興，盧潤坤，何仁洋，張慶保，梁闖，
申請(專利權)人：中國特種設備檢測研究院，
類型：發明
國別省市：
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