一种多功能管廊机器人的制作方法

本发明涉及机器人设计技术领域，尤其涉及一种多功能管廊机器人。

背景技术

随着综合管廊建设步伐的加快，管廊快速施工、安全稳定运营的要求也越来越高，人力、物力的需求也越来越大，地下管线的安全、正常运营也越来越重要。由于地下综合管廊具有里程长、空间狭长、封闭性强、构造物多、通信不便等特点，一旦出现突发事故，造成的损失不可估量。因此对管廊的巡检、维护、安装、检修等工作则十分重要。

现有技术中的通过机器人在管廊内执行日常自动巡检及探测等工作，但是功能单一，仅具备日常自动巡检功能或者对管廊环境的可视与探测，不能满足地下综合管廊内其他维护、安装、检修等工作需要，不同任务的机器人均要独立生产，因此投入成本高，不能实现模块化。

因此，如何提供一种机器人，支持模块化以减少成本的投入，实现全过程自动化、高效、快速地完成综合管廊内各种工作是当前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的缺陷，本发明提供了一种多功能管廊机器人，本申请支持模块化组装，降低了投入成本，同时可以完成维护、安装、检修等多种管廊内的日常工作，具有自动化、高效、安全的有益效果。

为了实现上述目的，本发明提供的一种多功能管廊机器人，与远程控制中心通信连接，包括：功能模块及行走底盘；所述功能模块包括：接料安装模块、参观模块、焊接模块、探伤模块、巡检模块或清洁模块；

所述功能模块固定于所述行走底盘上并与所述行走底盘通信连接，用于接收所述远程控制中心发送的指令信息，并根据所述指令信息向所述行走底盘发送移动指令；

所述行走底盘，用于承载所述功能模块并根据接收的所述移动指令进行移动；

接料安装模块，用于根据接收的所述指令信息对管廊的管线进行接料、搬运、安装及管线更换；

参观模块，用于根据接收的所述指令信息执行管廊内的参观任务；

焊接模块，用于根据接收的所述指令信息对管廊的管道进行焊接；

探伤模块，用于根据接收的所述指令信息对管廊或管线进行探伤检测；

巡检模块，用于根据接收的所述指令信息对管廊进行日常巡检；

清洁模块，用于根据接收的所述指令信息对管道及管廊进行清洁。

一实施例中，所述行走底盘包括：通用连接界面、车轮、传动系统、控制系统及转向系统；

所述通用连接界面，用于承载所述功能模块；

所述控制系统将接收的所述移动指令发送至所述传动系统及所述转向系统，控制所述车轮进行移动。

一实施例中，所述接料安装模块包括：第一控制单元、接料手臂及管线固定单元；

所述第一控制单元，用于根据接收的所述指令信息发送第一控制信号及所述移动指令；

所述接料手臂，用于根据接收的所述第一控制信号进行材料接收以及将所述材料升起或降落到指定位置；

所述管线固定单元，用于根据接收的所述第一控制信号将所述材料固定。

一实施例中，所述参观模块包括：第二控制单元、第一载人车体及自动播放单元；

所述第二控制单元，用于根据接收的所述指令信息发送第二控制信号及所述移动指令；

所述第一载人车体，用于承载参观者；

所述自动播放单元，用于根据接收的所述第二控制信号自动播放相关音频及视频资料。

一实施例中，所述焊接模块包括：第三控制单元、焊接手臂及保护单元；

所述第三控制单元，用于根据接收的所述指令信息发送第三控制信号及所述移动指令；

所述焊接手臂，用于根据接收的所述第三控制信号进行焊接操作；

所述保护单元，用于保护多功能管廊机器人。

一实施例中，所述探伤模块包括：第四控制单元及探伤单元；

所述第四控制单元，用于根据接收的所述指令信息发送第四控制信号及所述移动指令；

所述探伤单元，用于根据接收的所述第四控制信号对管廊及管线进行探伤操作。

一实施例中，所述巡检模块包括：第五控制单元、第二载人车体、巡检记录存储单元及语音通信单元；

所述第五控制单元，用于根据接收的所述指令信息发送第五控制信号及所述移动指令；

所述第二载人车体，用于承载巡检人员；

所述巡检记录存储单元，用于存储巡检记录；

所述语音通信单元，用于提供语音通信功能。

一实施例中，所述清洁模块包括：第六控制单元及清扫单元；

所述第六控制单元，用于根据接收的所述指令信息发送第六控制信号及所述移动指令；

所述清扫单元，用于根据接收的所述第六控制信号对管廊及管线进行清扫。

一实施例中，所述功能模块与所述行走底盘的固定方式包括：插接或拼接。

一实施例中，所述功能模块与所述行走底盘的通信连接方式包括：有线通信连接和/或无线通信连接。

本发明提供的一种多功能管廊机器人，与远程控制中心通信连接，该多功能管廊机器人包括：功能模块及行走底盘；所述功能模块包括：接料安装模块、参观模块、焊接模块、探伤模块、巡检模块或清洁模块；所述功能模块固定于所述行走底盘上并与所述行走底盘通信连接，用于接收所述远程控制中心发送的指令信息，并根据所述指令信息向所述行走底盘发送移动指令；所述行走底盘，用于承载所述功能模块并根据接收的所述移动指令进行移动；接料安装模块，用于根据接收的所述指令信息对管廊的管线进行接料、搬运、安装及管线更换；参观模块，用于根据接收的所述指令信息执行管廊内的参观任务；焊接模块，用于根据接收的所述指令信息对管廊的管道进行焊接；探伤模块，用于根据接收的所述指令信息对管廊或管线进行探伤检测；巡检模块，用于根据接收的所述指令信息对管廊进行日常巡检；清洁模块，用于根据接收的所述指令信息对管道及管廊进行清洁。本申请通过模块化的管廊机器人执行管廊内多项日常任务，具有节约成本、全自动及安全的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的一种多功能管廊机器人的结构示意图；

图2是本申请一实施例中行走底盘的结构示意图；

图3是本申请一实施例中的接料安装模块的结构示意图；

图4是本申请一实施例中的参观模块的结构示意图；

图5是本申请一实施例中的焊接模块的结构示意图；

图6是本申请一实施例中的探伤模块的结构示意图；

图7是本申请一实施例中的巡检模块的结构示意图；

图8是本申请一实施例中的清洁模块的结构示意图；

图9是本申请一实施例中的一种多功能管廊机器人的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、……等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种多功能管廊机器人1，与远程控制中心2通信连接，其结构图如图1所示，该多功能管廊机器人1包括：功能模块11及行走底盘12。远程控制中心2可以实时获得多功能管廊机器人1的位置信息及通信信息。

其中，功能模块11包括：接料安装模块111、参观模块112、焊接模块113、探伤模块114、巡检模块115和清洁模块116等模块中的一个。

如图2所示，行走底盘12包括：通用连接界面121、车轮122、传动系统123、控制系统124及转向系统125。通用连接界面121用于承载功能模块11。

功能模块11固定于通用连接界面121上并与行走底盘12通信连接，用于接收远程控制中心2发送的指令信息，并根据远程控制中心2发送的指令信息向行走底盘102发送移动指令。

行走底盘12，用于承载功能模块11并根据接收的移动指令进行移动。具体的，控制系统124接收功能模块11发送的移动指令，并由控制系统124将移动指令发送至传动系统123及转向系统125，最后通过传动系统123及转向系统125控制车轮122进行移动。其中，车轮122可以为轨道车轮或地面车轮，本发明不以此为限。

本申请中接料安装模块111、参观模块112、焊接模块113、探伤模块114、巡检模块115及清洁模块116等共用一个行走底盘12，无论在机械结构还是在数据接口上，都采用统一标准的连接方式，使多功能管廊机器人1结构模块化、功能可选化、控制单一化，这样就可以按实际工作需要进行结构搭载和功能模块组合，达到即插即用的效果。

接料安装模块111，用于根据接收的指令信息对管廊的管线进行接料、搬运、安装及管线更换。

具体的，如图3所示，接料安装模块111包括：第一控制单元1111、接料手臂1112及管线固定单元1113。其中，第一控制单元1111，用于根据接收的指令信息发送第一控制信号及移动指令。接料手臂1112，用于根据接收的第一控制信号进行材料接收以及将材料升起或降落到指定位置。管线固定单元1113，用于根据接收的第一控制信号将材料固定。

参观模块112，用于根据接收的指令信息执行管廊内的参观任务。

具体的，如图4所示，参观模块112包括：第二控制单元1121、第一载人车体1122及自动播放单元1123。其中，第二控制单元1121，用于根据接收的指令信息发送第二控制信号及移动指令。第一载人车体1122，用于承载参观者。自动播放单元1123，用于根据接收的第二控制信号自动播放相关音频及视频资料。

焊接模块113，用于根据接收的指令信息对管廊的管道进行焊接。

具体的，如图5所示，焊接模块113包括：第三控制单元1131、焊接手臂1132及保护单元1133。其中，第三控制单元1131，用于根据接收的指令信息发送第三控制信号及移动指令。焊接手臂1132，用于根据接收的第三控制信号进行焊接操作。保护单元1133，用于保护多功能管廊机器人。

探伤模块114，用于根据接收的指令信息对管廊或管线进行探伤检测。

具体的，如图6所示，探伤模块114包括：第四控制单元1141及探伤单元1142。其中，第四控制单元1141，用于根据接收的指令信息发送第四控制信号及移动指令。探伤单元1142，用于根据接收的第四控制信号对管廊及管线进行探伤操作。

巡检模块115，用于根据接收的指令信息对管廊进行日常巡检。

具体的，如图7所示，巡检模块115包括：第五控制单元1151、第二载人车体1152、巡检记录存储单元1153及语音通信单元1154。第五控制单元1151，用于根据接收的指令信息发送第五控制信号及移动指令。第二载人车体1152，用于承载巡检人员。巡检记录存储单元1153，用于存储巡检记录。语音通信单元1154，用于提供语音通信功能。

清洁模块116，用于根据接收的指令信息对管道及管廊进行清洁。

具体的，如图8所示，清洁模块116包括：第六控制单元1161及清扫单元1162。其中第六控制单元1161，用于根据接收的指令信息发送第六控制信号及移动指令。清扫单元1162，用于根据接收的第六控制信号对管廊及管线进行清扫。

在一个实施例中，功能模块11与行走底盘12的固定方式包括：插接或拼接，本发明不以此为限。具体的，如图1所示，功能模块11通过插接的方式插接于通用连接界面121上设置的若干插孔126中，将功能模块11与通用连接界面121固定连接。

在一个实施例中，功能模块11与行走底盘12通信连接方式包括：有线通信连接和/或无线通信连接，本发明不以此为限。

具体的，如图1所示，功能模块11与行走底盘12通过控制总线127进行有线通信或者通过无线通信模块进行无线通信。

为了使本领域的技术人员更好的了解本发明，下面列举一个更详细的实施例，以功能模块为接料安装模块为例，如图9所示，本发明实施例提供一种多功能管廊机器人1，与远程控制中心2通信连接，功能模块11具体为接料安装模块111。

接料安装模块111通过插接的方式固定于通用连接界面121上设置的若干插孔126中，第一控制单元1111通过控制总线127与控制系统124进行通信连接。第一控制单元1111通过无线通信方式接收远程控制中心2发送的指令信息，并根据远程控制中心2发送的指令信息向控制系统124发送移动指令。同时第一控制单元1111还用于根据远程控制中心2发送的指令信息向接料手臂1112及管线固定单元1113发送第一控制信号。移动指令包括：导航信息及移动信息。

接料手臂1112接收第一控制单元1111发送的第一控制信号，接料手臂1112根据第一控制信号进行材料接收以及将材料升起或降落到指定位置。

管线固定单元1113接收第一控制单元1111发送的第一控制信号，管线固定单元1113根据第一控制信号控制接料手臂1112将材料固定。材料包括：管线、连接部件等，本发明不以此为限。接料手臂1112将材料固定的方式包括：焊接及插接等，本发明不以此为限。

具体实施时，假设远程控制中心2发送的指令信息为行进到a点进行接料，并将接到的材料运送到b点进行组装。

第一控制单元1111根据远程控制中心2发送的指令信息向控制系统124发送行进到a点的导航信息。控制系统124根据导航信息控制行走底座12行进到a，此时第一控制单元1111向接料手臂1112发送进行接收材料的指令，接收的材料完毕后，第一控制单元1111向控制系统124发送导航信息控制行走底座12行进到b点的导航信息，到达b点后，第一控制单元1111向管线固定单元1113发送将材料固定的指令。管线固定单元1113接收第一控制单元1111发送的第一控制信号，通过接料手臂1112将材料依次放置到管线固定单元1113将材料固定。

通过本申请实现了全自动执行管廊内的操作，具有节约成本、全自动及安全的有益效果。

本发明提供的一种多功能管廊机器人，与远程控制中心通信连接，该多功能管廊机器人包括：功能模块及行走底盘；所述功能模块包括：接料安装模块、参观模块、焊接模块、探伤模块、巡检模块或清洁模块；所述功能模块固定于所述行走底盘上并与所述行走底盘通信连接，用于接收所述远程控制中心发送的指令信息，并根据所述指令信息向所述行走底盘发送移动指令；所述行走底盘，用于承载所述功能模块并根据接收的所述移动指令进行移动；接料安装模块，用于根据接收的所述指令信息对管廊的管线进行接料、搬运、安装及管线更换；参观模块，用于根据接收的所述指令信息执行管廊内的参观任务；焊接模块，用于根据接收的所述指令信息对管廊的管道进行焊接；探伤模块，用于根据接收的所述指令信息对管廊或管线进行探伤检测；巡检模块，用于根据接收的所述指令信息对管廊进行日常巡检；清洁模块，用于根据接收的所述指令信息对管道及管廊进行清洁。本申请通过模块化的管廊机器人执行管廊内多项日常任务，具有节约成本、全自动及安全的有益效果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。