一种煤气管道智能巡检机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能机器人技术领域，更具体地说，涉及一种煤气管道智能巡检机器人。
【背景技术】
[0002]机器人是传统的机构学与近代电子技术相结合的产物，是一种模仿人操作、高速运行、重复操作的自动化设备。机器人技术的出现和发展，不仅使传统工业生产和科学研宄发生了革命性的变化，对人类的社会生产和生活也产生了深远的影响。
[0003]目前，世界各国都在积极研发各种形式的机器人，广泛应用于军事、科研、工业、民用等领域，已经研发出来并有应用价值的机器人有数万种。21世纪是高水平、多功能、智能机器人发展的一个关键时期，机器人如何应付复杂地形，特别是进行爬墙、爬管道等高难度作业是当今机器人发展的前沿课题之一。正如美国国防部高级研宄计划署(DARPA)所指出的那样，具有爬墙能力的机器人，特别是可以让机器人爬上垂直墙壁的好处众多，其中最为突出的就是它具有更为广阔的工作空间，相比传统机器人，其不但可以适应多种地形，还可以进行高空极限作业。可以代替人工在高空、毒气毒液、辐射、水下等高危环境下进行特种作业，在航空、航天、国防、热电厂、造船业、核工业、石化天然气，水暖供应业等领域有广泛的应用。
[0004]当前世界上研制的可用于爬墙、爬管道的机器人主要有两种:一种是美国军方开发的电胶技术，它可用于大多数壁面，但缺点是不可沾水；另一种是壁虎式挂钩，但其只可用于摩擦系数较大的壁面。现在，世界各国、各组织都在积极研制可用于攀爬的机器人，但已有攀爬机器人在使用效果上仍不尽理想，需进一步探索。
[0005]经检索，中国专利号ZL201210258867.8，授权公告日2014年7月30日，发明创造名称为:仿生攀爬机器人；该申请案包括躯干、设置于躯干后端的尾部与覆盖于躯干上的外壳。躯干上对称设有若干腿部，每个腿部末端相应设有脚部；脚部包括铰关节、零位弹簧、电磁铁、脚掌外壳、钩爪、柔性片和倒刺形刀片；铰关节一端与腿部连接，另一端与置于脚掌外壳内的电磁铁的一端连接；零位弹簧设于铰关节与脚掌外壳之间，且零位弹簧与电磁铁同轴心；另外，脚掌外壳底部的后端设有柔性片，柔性片上嵌有倒刺形钢制刀片；钩爪通过光轴安装在脚掌外壳的前端。该申请案设计了一种复合两种攀爬模式的模块，可实现在光滑钢铁表面及粗糙墙面或树干上攀爬，但该申请案结构复杂，制造成本高，在应用上受到限制。
[0006]中国专利号ZL201420307888.9，授权公告日2014年12月3日，发明创造名称为:一种气动六足壁面爬行机器人；该申请案包括控制器、气缸、吸盘、真空阀、电磁阀，控制器控制机器人运动路线，在控制器上设置有启停开关，电磁阀设置在气缸上控制气缸运动，真空阀设置在吸盘上控制吸盘的真空度，气缸与吸盘相互连接，控制气缸的上升下降带动真空阀启闭以控制吸盘的吸合。该申请案以吸盘组的形式进行吸附使得爬行机器人受作业环境、受力状态等条件的限制减小。但吸盘式机器人对壁面的凹凸适应性及吸附能力仍有所欠缺，使用效果不理想。
【发明内容】
[0007]1.实用新型要解决的技术问题
[0008]本实用新型为解决诸如钢制煤气管道等危险区域或者高空钢制管道，人不宜到达且常规机器人也无法进行巡检探测的问题，提供了一种煤气管道智能巡检机器人，本实用新型的智能巡检机器人基于电磁铁吸附技术，可以良好地吸附煤气管道的铁质管壁，对壁面的凹凸适应性好，吸附能力强，使用效果好。
[0009]2.技术方案
[0010]为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0011]本实用新型的一种煤气管道智能巡检机器人，包括供电单元、控制电路单元、机械结构单元、无线遥控单元、传感器及视频采集单元和无线通讯单元，其中:
[0012]所述的控制电路单元采用STC单片机，所述的机械结构单元包括机器人本体以及平均设置于机器人本体两侧的6只机械脚，所述机械脚的脚底部携带有电磁铁，STC单片机控制6只机械脚的18个舵机的协同转动和6个电磁铁的信号通断；
[0013]所述的无线遥控单元采用航模遥控器，该航模遥控器用于远程遥控机器人动作；所述的传感器及视频采集单元安装于机器人本体上，该传感器及视频采集单元用于采集作业现场环境信息；所述的无线通讯单元用于与上位机进行通讯；所述的供电单元为整个机器人系统供电。
[0014]更进一步地，所述的机器人本体为立方体结构，机械脚位于立方体两侧下端，所述的机械脚分为两部分，上半部分有180度的自由度，下半部分往相反方向有90度的自由度。
[0015]更进一步地，所述的6只机械脚分为两组，以一边的前足、后足与另一边的中足为一组，形成三角架支撑机器人本体。
[0016]更进一步地，所述机械脚底部的电磁铁吸力为43kg。
[0017]更进一步地，所述的供电单元包括2个独立的供电模块，控制电路单元采用容量为7.4V、1200mA的锂电池供电，电磁铁单独采用容量为12V、4500mA的锂电池供电。
[0018]更进一步地，所述的机器人本体上设有有线供电接口。
[0019]3.有益效果
[0020]采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果:
[0021](I)本实用新型的一种煤气管道智能巡检机器人，采用电磁盘六足式“蜘蛛”脚，电磁式吸附实现机器人与管道之间的离、合，较永磁吸附容易的多，且移动迅速；采用六足式可以大大提高机器人的平衡性，保证机器人在高空管道可靠吸附和自由行走，与现有机器人相比，本实用新型的智能巡检机器人对壁面的凹凸适应性强，吸附力远大于真空吸附方式，不存在真空漏气，控制较方便；
[0022](2)本实用新型的一种煤气管道智能巡检机器人，搭载有摄像头，可以对煤气管道外部环境进行实时拍摄，以检查煤气管道外部的腐蚀程度；同时，还搭载有煤气传感器，能够对煤气管道是否泄漏进行实时检测，以判断煤气管道当前状态。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的一种煤气管道智能巡检机器人的结构框图；
[0024]图2中的(a)?(f)为本实用新型中机器人六足行走的示意图；
[0025]图3为本实用新型中机器人六足行走的控制流程图。
【具体实施方式】
[0026]为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
[0027]实施例1
[0028]参看图1，本实施例的一种煤气管道智能巡检机器人，包括供电单元、控制电路单元、机械结构单元、无线遥控单元、传感器及视频采集单元和无线通讯单元，其中:
[0029]所述的控制电路单元采用STC单片机作为主控芯片的舵机专用控制器。所述的机械结构单元包括机器人本体以及6只机械脚，机器人本体和6只机械脚均采用铝制材料制成，使得整个机器人的机械结构轻便而坚固。参看图2，所述的机器人本体为立方体结构，6只机械脚平均设置于机器人本体两侧且位于立方体两侧下端，每只机械脚的脚底部分各携带一个最大能够提供43kg吸力的小型圆柱体电磁铁吸盘，其表面积大概为9平方厘米。6只机械脚作为支撑和运动支架，分为两部分:上半部分有180度的自由度，下半部分往相反的方向也有90度的自由度，可以实现折叠。机械脚和机器人本体构成了机器人的基