轴距可调节的管廊巡检机器人的制作方法

本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种轴距可调节的管廊巡检机器人。

背景技术：

地下城市综合管廊，就是“地下城市管道综合走廊”，又称“共同沟”，即在城市地下建造一个隧道空间，将市政、电力、通讯、燃气、给排水等各种管线集于一体，并设有检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、设计、建设和管理。地下城市综合管廊可以有效地避免拉链马路的出现。建成之后，只需要在内部进行布线，不需将道路重复挖掘。地下综合管廊的建设美化了城市，将电缆线移入地下，免除了空中蜘蛛网，使城市建设整洁有序。

目前传统的综合管廊巡检方法，主要依靠人工及少量环境监控器实现。但是由于综合管廊路程长，封闭性强，构造物多，通讯不便，不仅造成工人劳动强度大，工作效率和检测精度低。同时，地下管廊环境复杂、电缆也时常因自然老化、腐蚀或小动物的啃咬而容易引起火灾，且管廊的空气中一般存在着放射性污染物，一旦出现突发事故，将对巡检人员的人身安全造成极大威胁。

因此，有必要提供一种新的轴距可调节的管廊巡检机器人解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种可以进行线路检查、信息高速传输、自主导航、多传感器信息融合的轴距可调节的管廊巡检机器人。

为解决上述技术问题，本发明提供的轴距可调节的管廊巡检机器人包括：行走底座，所述行走底座上安装有四个履带轮，其中，每两个所述履带轮为一个履带轮组，所述履带轮组上套设有履带，所述行走底座上安装有轴距调节装置，所述轴距装置与所述履带相适配；

旋转平台装置，所述旋转平台装置安装在所述行走底座的顶侧；

机械臂组件，所述机械臂组件安装在所述旋转平台装置的顶侧；

安装平台，所述安装平台转动安装在所述机械臂组件的顶端，所述安装平台用于安装各类传感器；

超细干粉自动灭火装置，所述超细干粉自动灭火装置安装在所述行走底座的顶侧，所述超细干粉自动灭火装置上连接有管道，所述管道的一端安装有喷头，所述喷头固定在所述安装平台的顶侧。

优选的，所述轴距调节装置包括双轴电机，所述双轴电机安装在所述行走底座内，所述双轴电机的输出轴上安装有转轴，所述转轴远离所述双轴电机的一端延伸至所述行走底座外并安装有弹力紧带装置。

优选的，所述弹力紧带装置包括外壳，所述外壳上开设有两个缓冲槽，所述缓冲槽内滑动安装有滑杆，两个所述滑杆的一端均延伸至所述缓冲槽外并连接有同一个连接座，所述连接座上转动连接有支撑履带轮，所述支撑履带轮与所述履带相适配，所述滑杆的另一端安装有活塞，所述活塞与所述缓冲槽的内壁滑动密封连接；

两个外壳之间连接有贯穿行走底座的联动轴，联动轴和外壳转动连接，在行走底座上设有供所述联动轴贯穿的弧形通孔并且联动轴能在弧形通孔的径向长轴方向移动，在联动轴上套设有轴承并且轴承置于弧形通孔中并且弧形通孔的径向短轴尺寸等于轴承的直径，在联动轴的任意一端连接有弧形齿条，弧形齿条的齿牙朝下，以及与弧形齿条啮合的齿轮，齿轮和行走底座上的伺服电动机连接，伺服电动机固定在行走底座的两侧其中一侧面，在行走底座设有伺服电动机的一侧面还开有弧形导向孔并且弧形导向孔的轴心线和弧形通孔的轴心线重合，弧形齿条部分置于弧形导向孔中。

优选的，所述缓冲槽内安装有弹簧，所述弹簧的一端与所述缓冲槽的一侧内壁固定连接，所述弹簧的另一端与所述活塞固定连接。

优选的，所述旋转平台装置包括电机，所述电机安装在所述行走底座内，所述电机的输出轴上安装有转杆，所述转杆的顶端延伸至所述行走底座外并安装有放置台，所述机械臂组件安装在所述放置台顶侧。

优选的，所述行走底座的顶侧滚动安装有多个滚珠，所述滚珠位于所述放置台下方，所述滚珠与所述放置台相接触。

优选的，所述行走底座内安装有传动模块和转向模块，所述传动模块和所述转向模块与多个所述履带轮相连接。

优选的，所述安装平台上安装有摄像头、照明灯、红外探测仪、温度传感器、湿度传感器、烟雾检测器和超声波探伤探头。

优选的，所述行走底座内安装有无线通讯模块、gps定位模块和控制模块，所述行走底座、所述旋转平台装置、所述安装平台、所述超细干粉自动灭火装置、所述无线通讯模块均与所述控制模块相连接。

优选的，所述无线通讯模块连接有监测控制中心，所述监测控制中心通过所述无线通讯模块与所述控制模块进行信息交换。

与相关技术相比较，本发明提供的轴距可调节的管廊巡检机器人具有如下有益效果：

本发明提供一种轴距可调节的管廊巡检机器人，采用管廊机器人巡检的模式，可以改变传统监控模式的限制，突破人员巡检对于时间、环境要求的限制，做到管廊全区域、全时间检控；通过巡检机器人配备的多种信号采集装置，结合预检测技术实现管廊内的工况预警，变事后处理为事前防范，加强预警机制，降低或避免维修中断；通过采用轴距调节装置可改变履带的形状，做到适应各种地形条件稳定前进，集自动避障控制、线路检查与故障定位、信息高速传输、自主导航、多传感器信息融合等关键技术为一体。

附图说明

图1为本发明提供的轴距可调节的管廊巡检机器人的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的弹力紧带装置的结构示意图；

图3为图1所示的轴距调节装置的结构示意图；

图4为图1所示的旋转平台装置的结构示意图；

图5为本发明提供的轴距可调节的管廊巡检机器人的控制框图；

图6为图1的a处放大结构图。

图中标号：1、行走底座，2、履带轮，3、履带，4、轴距调节装置，41、双轴电机，42、转轴，43、外壳，44、缓冲槽，45、活塞，46、滑杆，47、弹簧，48、连接座，5、支撑履带轮，6、旋转平台装置，61、电机，62、转杆，63、放置台，7、机械臂组件，8、安装平台，9、超细干粉自动灭火装置，10、管道，11、喷头。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1-图5，轴距可调节的管廊巡检机器人包括：行走底座1，所述行走底座1上安装有四个履带轮2，其中，每两个所述履带轮2为一个履带轮组，所述履带轮组上套设有履带3，所述行走底座1上安装有轴距调节装置4，所述轴距调节装置4与所述履带3相适配；

旋转平台装置6，所述旋转平台装置6安装在所述行走底座1的顶侧；

机械臂组件7，所述机械臂组件7安装在所述旋转平台装置6的顶侧；

安装平台8，所述安装平台8转动安装在所述机械臂组件7的顶端，所述安装平台8用于安装各类传感器；

超细干粉自动灭火装置9，所述超细干粉自动灭火装置9安装在所述行走底座1的顶侧，所述超细干粉自动灭火装置9上连接有管道10，所述管道10的一端安装有喷头11，所述喷头11固定在所述安装平台8的顶侧。

所述轴距调节装置4包括双轴电机41，所述双轴电机41安装在所述行走底座1内，所述双轴电机41的输出轴上安装有转轴42，所述转轴42远离所述双轴电机41的一端延伸至所述行走底座1外并安装有弹力紧带装置。

所述弹力紧带装置包括外壳43，所述外壳43上开设有两个缓冲槽44，所述缓冲槽44内滑动安装有滑杆46，两个所述滑杆46的一端均延伸至所述缓冲槽44外并连接有同一个连接座48，所述连接座48上转动连接有支撑履带轮5，所述支撑履带轮5与所述履带3相适配，所述滑杆46的另一端安装有活塞45，所述活塞45与所述缓冲槽44的内壁滑动密封连接。

支撑履带轮5绕转轴42轴向上转动，形成三角形，这样轴距会短。

所述缓冲槽44内安装有弹簧47，所述弹簧47的一端与所述缓冲槽44的一侧内壁固定连接，所述弹簧47的另一端与所述活塞45固定连接。

其次，如图1和图6所示，两个外壳43之间连接有贯穿行走底座的联动轴49，联动轴和外壳转动连接，通过轴承等等方式实现转动连接，在行走底座1上设有供所述联动轴贯穿的弧形通孔10并且联动轴能在弧形通孔的径向长轴方向移动，在联动轴上套设有轴承11并且轴承置于弧形通孔中并且弧形通孔的径向短轴尺寸等于轴承的直径，在联动轴的任意一端连接有弧形齿条12，弧形齿条的齿牙朝下，以及与弧形齿条啮合的齿轮13，齿轮和行走底座上的伺服电动机14连接，伺服电动机固定在行走底座的两侧其中一侧面，在行走底座设有伺服电动机的一侧面还开有弧形导向孔15并且弧形导向孔的轴心线和弧形通孔的轴心线重合，弧形齿条部分置于弧形导向孔中，剩余的部分与齿轮13啮合。

在弧形齿条12的下侧有套在联动轴上的连接套，连接套和联动轴之间设有轴套并且两者转动连接。

双轴电机41和伺服电动机14可以同步运行，也可以异步运行，达到对外壳43的摆动目的，以缩短轴距。

伺服电动机14的启动则会带动齿轮转动，而弧形齿条12受限于弧形导向孔15，此时的弧形导向孔15则会沿着弧形导向孔的径向长度方向移动，弧形导向孔15的径向长度大于弧形齿条12的弧形长度，弧形齿条12移动则会带动联动轴49在弧形通孔中移动，可以提高两侧轴距调节装置4的移动同步性能，确保了履带3与履带轮啮合的准确性，以及动力传递的及时性，确保了机器人行走的稳定性。

还有，在缓冲槽44靠近连接座48的一端槽口设有限制环，在限制环的内壁设有若干呈圆周均匀分布的v形槽，在滑杆46的外壁设有一一插入所述v形槽中的v形导向部，v形导向部沿着滑杆46的轴向分布。v形槽和v形导向部可以形成周向限制，以及可以防止滑杆46由于与缓冲槽44之间留有的间隙而导致滑杆发生晃动现象，以及确保活塞45的使用寿命。

其次，在活塞45的周向设有环形槽，以及设置在活塞45远离连接座48一端外缘的若干连通槽，环形槽和连通槽连通，同时，在环形槽中以及连通槽中分别设有润滑黄油，以确保活塞的使用寿命，以及自我润滑性能。

如图1和图4所示，所述旋转平台装置6包括电机61，所述电机61安装在所述行走底座1内，所述电机61的输出轴上安装有转杆62，所述转杆62的顶端延伸至所述行走底座1外并安装有放置台63，所述机械臂组件7安装在所述放置台63顶侧。

所述行走底座1的顶侧滚动安装有多个滚珠，所述滚珠位于所述放置台63下方，所述滚珠与所述放置台63相接触。

所述行走底座1内安装有传动模块和转向模块，所述传动模块和所述转向模块与多个所述履带轮2相连接。

所述安装平台8上安装有摄像头、照明灯、红外探测仪、温度传感器、湿度传感器、烟雾检测器和超声波探伤探头，摄像头和照明灯用于进行图像采集和采集巡检实时视频，红外探测仪用于进行可燃性气体检测，温度传感器、湿度传感器和烟雾检测器用于管廊环境内湿度、温度和烟雾检测，超声波探伤探头用于对管道进行探伤。

所述行走底座1内安装有无线通讯模块、gps定位模块和控制模块，所述行走底座1、所述旋转平台装置6、所述安装平台8、所述超细干粉自动灭火装置9、所述无线通讯模块均与所述控制模块相连接。

所述无线通讯模块连接有监测控制中心，所述监测控制中心通过所述无线通讯模块与所述控制模块进行信息交换。

与相关技术相比较，本发明提供的轴距可调节的管廊巡检机器人具有如下有益效果：

本发明提供一种轴距可调节的管廊巡检机器人，采用管廊机器人巡检的模式，可以改变传统监控模式的限制，突破人员巡检对于时间、环境要求的限制，做到管廊全区域、全时间检控；通过巡检机器人配备的多种信号采集装置，结合预检测技术实现管廊内的工况预警，变事后处理为事前防范，加强预警机制，降低或避免维修中断；通过采用轴距调节装置可改变履带的形状，做到适应各种地形条件稳定前进，集自动避障控制、线路检查与故障定位、信息高速传输、自主导航、多传感器信息融合等关键技术为一体。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。