【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水下管道機器人，特別涉及一種水下管道機器人前端障礙碰撞檢測裝置。
技術介紹
1、隨著城市化進程的加快，地下管道網絡日益復雜且規模龐大，對這些管道進行定期檢查和維護變得尤為重要。傳統的管道檢測方法往往需要人工進入管道內部，這不僅效率低下，而且存在安全隱患。近年來，水下管道機器人因其高效、安全的特點逐漸成為管道檢測領域的主流工具。這類機器人通常配備有移動平臺、攝像頭以及各種傳感器，能夠在不中斷服務的情況下對管道內部狀況進行全面檢查。
2、然而，在實際應用中，尤其是在污水管道環境中，水下管道機器人的前端探測能力面臨著嚴峻挑戰。目前市面上大多數水下管道機器人采用聲吶和攝像頭作為主要的前端障礙物檢測手段。在理想條件下，這兩種技術能夠有效地提供管道內部的視覺信息或構建周圍環境的圖像，幫助操作人員識別潛在的問題區域。但是，當遇到污水滿管的情況時，現有的前端探測技術顯示出明顯的局限性。
3、由于污水中含有大量的懸浮顆粒和其他雜質，導致可見光無法有效穿透水體，使得基于光學原理工作的攝像頭難以獲取清晰的前方景象。雖然聲吶技術可以在一定程度上彌補光學成像的不足，但在污水環境下，聲波同樣會受到水中大量懸浮物的影響。這些漂浮物質會對聲波產生干擾，造成回聲信號的失真，使得聲吶系統難以準確區分真正的障礙物與普通的懸浮物。因此聲吶和攝像頭均不能有效的實現前端障礙情況的有效探測感知。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種水下管道機器人前端障礙碰撞檢測裝置，在機器人的前端
2、本專利技術的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種水下管道機器人前端障礙碰撞檢測裝置，包括安裝盤，所述安裝盤的一側轉動連接有驅動盤，所述安裝盤安裝有用于驅動所述驅動盤轉動的驅動馬達，所述驅動盤遠離所述安裝盤的一側設置有限位盤，所述限位盤與所述安裝盤連接，所述驅動盤開設有多條呈圓周分布的驅動滑槽，每一驅動滑槽均傾斜向所述驅動盤的圓心設置，所述限位盤開設有多條與所述驅動滑槽一一對應的限位滑槽，每一限位滑槽均豎直向所述限位盤的圓心設置；
3、所述限位盤的外側滑動連接有多塊與所述限位滑槽一一對應的探測板，每一探測板朝內的一端均設置有與對應限位滑槽及對應驅動滑槽滑動連接的滑軸，每一探測板均沿對應限位滑槽的長度方向設置，每一探測板朝內的一端均設置有朝向所述限位盤方向設置的伸縮軸，所述限位盤于所述限位滑槽朝內的一端設置有多個與所述伸縮軸一一對應滑動連接的滑套，每一伸縮軸均滑動連接有位于對應探測板與對應滑套之間的支撐彈簧，所述限位盤于所述限位滑槽朝外的一端設置有多個與所述探測板一一對應的應變力傳感器，每一探測板朝外的一端均轉動連接有支撐滾輪。
4、通過采用上述技術方案，將裝置安裝在管道機器人前端，首先通過驅動馬達驅動驅動盤轉動，帶動滑軸沿驅動滑槽滑動，在限位滑槽的限制作用下，滑軸向限位盤的圓心放射線方向滑動，帶動探測板向內后向外移動，直至支撐滾輪接觸到管壁，隨機器人前進過程中，支撐滾輪沿管道內壁行進，若遇到管道內壁的小凸起或較小障礙物阻擋，會使探測板擠壓應變力傳感器，但支撐滾輪能夠自適應推動探測板向內滑動壓縮支撐彈簧，使支撐滾輪通過，此時應變力傳感器雖檢測到壓力，但支撐滾輪任然能夠通過，則判斷此處管道內壁沒有較大障礙物，若此時支撐滾輪無法通過障礙物，持續擠壓應變力傳感器，則判斷此處有較大障礙物。
5、本專利技術的進一步設置為：貫穿所述安裝盤的中部開設有轉孔，所述驅動盤設置有與所述安裝盤轉動連接的轉軸，所述轉軸的自由端伸出所述轉孔設置有蝸輪，所述驅動馬達安裝于所述安裝盤遠離所述限位盤的一側，所述驅動馬達的動力輸出軸連接有與所述蝸輪相嚙合的蝸桿。
6、本專利技術的進一步設置為：所述安裝盤的邊緣向遠離所述驅動盤方向設置有用于罩住所述蝸輪、所述蝸桿及所述驅動馬達的安裝罩，所述安裝盤的邊緣向遠離所述驅動盤方向設置有多根第一內螺紋連接管。
7、本專利技術的進一步設置為：所述限位盤向所述安裝盤方向設置有多根呈圓周分布的第二內螺紋連接管，所述安裝盤開設有多個與所述第二內螺紋連接管一一對應的連接孔，所述限位盤與所述安裝盤通過與所述第二內螺紋連接管及所述連接孔連接的螺栓連接。
8、本專利技術的進一步設置為：所述限位盤于每一應變力傳感器遠離對應限位滑槽處均設置有連接滑條，每一探測板均開設有與沿其長度方向設置且與對應連接滑條滑動連接的連接滑槽，每一連接滑條均穿出對應連接滑槽設置有防脫帽。
9、本專利技術的進一步設置為：每一滑軸遠離對應探測板的一端均穿出對應滑套設置有限位帽。
10、綜上所述，本專利技術具有以下有益效果：
11、其一、本專利技術利用探測板與應變力傳感器配合，進行碰撞感知管道障礙物，直接與障礙物接觸，相較聲吶和攝像頭，不會受到水中大量懸浮物的影響，能夠更加有效的探測到前端的障礙物；
12、其二、本專利技術的探測板通過支撐滾輪能夠自適應伸縮，在遇到較小的障礙物或管道內壁本身的凸起時，通過支撐滾輪與支撐彈簧的配合越過障礙物，而不會因為探測板固定不動而被較小障礙物卡住無法前進；
13、其三、本專利技術還能夠根據不同管道的內徑驅動支撐滾輪與其內壁接觸，便于適用于不同內徑的管道探測。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種水下管道機器人前端障礙碰撞檢測裝置，包括安裝盤(1)，其特征在于：所述安裝盤(1)的一側轉動連接有驅動盤(2)，所述安裝盤(1)安裝有用于驅動所述驅動盤(2)轉動的驅動馬達(3)，所述驅動盤(2)遠離所述安裝盤(1)的一側設置有限位盤(4)，所述限位盤(4)與所述安裝盤(1)連接，所述驅動盤(2)開設有多條呈圓周分布的驅動滑槽(22)，每一驅動滑槽(22)均傾斜向所述驅動盤(2)的圓心設置，所述限位盤(4)開設有多條與所述驅動滑槽(22)一一對應的限位滑槽(43)，每一限位滑槽(43)均豎直向所述限位盤(4)的圓心設置；
2.根據權利要求1所述的一種水下管道機器人前端障礙碰撞檢測裝置，其特征在于：貫穿所述安裝盤(1)的中部開設有轉孔(11)，所述驅動盤(2)設置有與所述安裝盤(1)轉動連接的轉軸，所述轉軸的自由端伸出所述轉孔(11)設置有蝸輪(21)，所述驅動馬達(3)安裝于所述安裝盤(1)遠離所述限位盤(4)的一側，所述驅動馬達(3)的動力輸出軸連接有與所述蝸輪(21)相嚙合的蝸桿(31)。
3.根據權利要求2所述的一種水下管道機器人前端障礙碰撞
4.根據權利要求1所述的一種水下管道機器人前端障礙碰撞檢測裝置，其特征在于：所述限位盤(4)向所述安裝盤(1)方向設置有多根呈圓周分布的第二內螺紋連接管(41)，所述安裝盤(1)開設有多個與所述第二內螺紋連接管(41)一一對應的連接孔(14)，所述限位盤(4)與所述安裝盤(1)通過與所述第二內螺紋連接管(41)及所述連接孔(14)連接的螺栓(42)連接。
5.根據權利要求1所述的一種水下管道機器人前端障礙碰撞檢測裝置，其特征在于：所述限位盤(4)于每一應變力傳感器(6)遠離對應限位滑槽(43)處均設置有連接滑條(45)，每一探測板(5)均開設有與沿其長度方向設置且與對應連接滑條(45)滑動連接的連接滑槽(56)，每一連接滑條(45)均穿出對應連接滑槽(56)設置有防脫帽(46)。
6.根據權利要求1所述的一種水下管道機器人前端障礙碰撞檢測裝置，其特征在于：每一滑軸(51)遠離對應探測板(5)的一端均穿出對應滑套(44)設置有限位帽(53)。
...【技術特征摘要】
1.一種水下管道機器人前端障礙碰撞檢測裝置，包括安裝盤(1)，其特征在于：所述安裝盤(1)的一側轉動連接有驅動盤(2)，所述安裝盤(1)安裝有用于驅動所述驅動盤(2)轉動的驅動馬達(3)，所述驅動盤(2)遠離所述安裝盤(1)的一側設置有限位盤(4)，所述限位盤(4)與所述安裝盤(1)連接，所述驅動盤(2)開設有多條呈圓周分布的驅動滑槽(22)，每一驅動滑槽(22)均傾斜向所述驅動盤(2)的圓心設置，所述限位盤(4)開設有多條與所述驅動滑槽(22)一一對應的限位滑槽(43)，每一限位滑槽(43)均豎直向所述限位盤(4)的圓心設置；
2.根據權利要求1所述的一種水下管道機器人前端障礙碰撞檢測裝置，其特征在于：貫穿所述安裝盤(1)的中部開設有轉孔(11)，所述驅動盤(2)設置有與所述安裝盤(1)轉動連接的轉軸，所述轉軸的自由端伸出所述轉孔(11)設置有蝸輪(21)，所述驅動馬達(3)安裝于所述安裝盤(1)遠離所述限位盤(4)的一側，所述驅動馬達(3)的動力輸出軸連接有與所述蝸輪(21)相嚙合的蝸桿(31)。
3.根據權利要求2所述的一種水下管道機器人前端障礙碰撞檢測裝置，其特征在于：所述安裝盤(1)的邊緣向遠離所述驅動盤(2)方...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳均，劉道廣，李理，劉知貴，付聰，彭章君，方祝平，柴薪垚，羅志鑫，邱云興，
申請(專利權)人：西南科技大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。