一种延伸型管道检测机器人的制作方法

1.本实用新型涉及管道检测技术领域，具体涉及一种延伸型管道检测机器人。


背景技术：

2.下水道是一种城市公共设施，指建筑物排放污水和雨水的管道；也指城市、厂区或村庄排除污水和雨水的地下通道。
3.长时间的使用时候后，下水管道里面会有异物，破损，变形，堵塞等等问题；以及供水管道腐蚀、破裂等现象，会造成水资源的大量浪费，也会对生命财命安全造成威胁；年久失修的管道甚至会造成坍塌，导致路面沉降等社会问题。
4.目前城市下水道管道检测一般都是用爬行的管道机器人cctv在管道里面通过轮子行走，摄像头拍摄影像回传到地面控制器上面进行检测，而管道里面一般有水，目前常用的方法是检测之前需要用封堵气囊把两头的井口管道封堵，再先抽干里面的水，再清除里面的淤泥，而爬行机器人在里面行走，由于有硬物杂质，机器人爬行器容易翻车，以及爬行机器人容易偏离管道的中间位置撞到管道的内壁上，出现事故。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种延伸型管道检测机器人，能够解决现有的管道检测机器人在管道内行进时，容易偏离管道的中间位置，撞到管道内壁，从而导致事故的问题。
6.为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：
7.本实用新型提供一种延伸型管道检测机器人，其特征在于，包括：
8.行进小车，其可在所述管道内行进；
9.两个修正机构，其分别设于所述行进小车的两侧，用于在所述行进小车行进时抵持在所述管道的内壁上，使所述行进小车在行进时位于所述管道的中部；
10.图像采集装置，其设于所述行进小车上，用于采集管道内的图像；
11.可连续弯折的导杆，其与所述行进小车连接，用于适应所述管道的布局弯折伸入所述管道，以将所述行进小车送入管道内。
12.在一些可选的方案中，所述行进小车包括：
13.车体；
14.连接架，其两端分别与所述车体和导杆连接，
15.三角轮，其可转动地设于所述连接架上，用于支撑起所述车体，并可遇到障碍物时翻转。
16.在一些可选的方案中，所述车体行进方向的一端呈向上翘起的弧形状。
17.在一些可选的方案中，两个所述修正机构通过弹性支架设在所述行进小车的两侧，所述修正机构可转动地设置在所述弹性支架的端部。
18.在一些可选的方案中，所述修正机构包括：
19.环形支架，其可在运行时在水平面内转动地设在所述弹性支架的端部；
20.多个弹性叶片，其周向间隔设置在环形支架上。
21.在一些可选的方案中，所述弹性叶片的朝向地面的一侧呈弧形，从旋转中心向外部倾斜向上。
22.在一些可选的方案中，所述导杆包括至少两根依次连接的u型槽杆，且所述u型槽杆之间可在
°
内可相对转动，使所述导杆完全展开后呈直线。
23.在一些可选的方案中，还包括导杆送入工具，所述导杆送入工具包括：
24.弧形导向管，其包括入口端和出口端，所述出口端用于伸入井口内，所述入口端用于置于井口外，所述导杆可从入口端穿入，从出口端穿出；
25.导杆滚筒，其用于设在所述井口以卷收和下放所述导杆。
26.在一些可选的方案中，所述导杆送入工具还包括用于设在井口的井口支撑架，以安装所述弧形导向管，方便下放所述导杆。
27.在一些可选的方案中，所述图像采集装置包括：
28.支架，其设于所述行进小车上；
29.外壳体，其可转动地设在所述支架；
30.摄像头，其设在所述外壳体上；
31.光源，其设在所述外壳体上，并与所述摄像头位于同一侧；
32.两个激光灯，其间隔设置在所述外壳体上，并与所述摄像头位于同一侧。
33.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过可连续弯折的导杆将行进小车送入管道内，在行进小车前进时，可以通过修正机构抵持在管道的内壁上，使行进小车始终位于管道的中部，并在小车行进时拍摄管道内的图像，可以不进人或者挖开下水道就可以对下水道内的情况进行检查，提高了工作效率。并且采用了修正机构使行进小车始终位于管道的中部，避免了行进小车偏离管道中部，最终可能抵持到管壁上的问题。
附图说明
34.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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。
35.图1为本实用新型实施例中延伸型管道检测机器人的结构示意图；
36.图2为本实用新型图1中a处的放大示意图；
37.图3为本实用新型行进小车处的主视结构示意图；
38.图4为本实用新型行进小车处的俯视结构示意图；
39.图5为本实用新型行进小车处的主视结构示意图
40.图6为本实用新型部分导杆的俯视结构示意图；
41.图7为本实用新型部分导杆的主视剖视结构示意图；
42.图中：1、行进小车；11、车体；12、连接架；13、三角轮；2、图像采集装置；21、支架；22、外壳体；23、摄像头；24、光源；25、激光灯；3、导杆；31、u型槽杆；32、u型槽段；33、驱动齿；4、管道；5、修正机构；51、弹性支架；52、环形支架；53、弹性叶片；6、导杆送入工具；61、弧形
导向管；62、导杆滚筒；63、导轮；64、导杆驱动机构；641、导杆电机；642、导杆齿轮；65、井口支撑架。
具体实施方式
43.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
44.以下结合附图对本实用新型一种延伸型管道检测机器人的实施例作进一步详细说明。
45.如图1和图3所示，本实用新型包括一种延伸型管道检测机器人，包括：行进小车1、图像采集装置2、可连续弯折的导杆3以及两个修正机构5。
46.其中，行进小车1可在管道4内行进；两个修正机构5分别设于行进小车1的两侧，用于在行进小车1行进时抵持在管道4的内壁上，使行进小车1在行进时位于管道4的中部；图像采集装置2设于行进小车1上，用于采集管道4内的图像；可连续弯折的导杆3与行进小车1连接，用于适应管道4的布局弯折伸入管道4，以将行进小车1送入管道4内。
47.在使用该延伸型管道检测机器人时，通过可连续弯折的导杆3将行进小车送入管道4内，在行进小车1前进时，可以通过修正机构5抵持在管道4的内壁上，使行进小车1始终位于管道4的中部，并在小车行进时拍摄管道4内的图像，可以不进人或者挖开下水道就可以对下水道内的情况进行检查，提高了工作效率。并且采用了修正机构5使行进小车1始终位于管道4的中部，避免了行进小车1偏离管道4中部，最终可能抵持到管壁上的问题。
48.如图3所示，在一些可选的实施例中，行进小车1包括：车体11、连接架12和三角轮13。
49.连接架12两端分别与车体11和导杆3连接，三角轮13可转动地设于连接架12上，用于支撑起车体11，并可遇到障碍物时翻转。
50.在本实施例中，三角轮13可转动地设置在车体11和导杆3之间，导杆3的质量较重，可以将整个车体11压起，这样就可以使车体11在行进时不与地面接触。三角轮13包括可旋转设置在连接架12上的三脚架，在三脚架的三个角上分别设置轮子，在三角轮13遇到障碍物时，可以翻转，在没有障碍物时，每个三角轮13可以两个轮子落地，向前进行，以此使该行进小车1有一定的越过障碍物的能力。
51.在一些可选的实施例中，车体11行进方向的一端呈向上翘起的弧形状。
52.在本实施例中，将车体11行进方向的一端设置为呈向上翘起的弧形状，这样的设计可以使行进小车1向前行进时，若遇到向上隆起的淤泥或者障碍物，可以减小车体11收到的阻力，越过淤泥或者障碍物继续向前行进。
53.如图3、图4和图5所示，在一些可选的实施例中，两个修正机构5通过弹性支架51设在行进小车1的两侧，修正机构5可转动地设置在弹性支架51的端部。
54.在本实施例中，采用弹性支架51可使修正机构5在抵持到管壁后变形而产生内应力，此时，弹性支架51受到的力，会传递到行进小车1上，从而改变行进方向，使行进小车1重新回到管道4内的居中位置，然后弹性支架51也会回到原来的状态(两侧弹性支架51受力大
小一致的状态)。
55.在一些可选的实施例中，修正机构5包括：环形支架52和多个弹性叶片53。
56.其中，环形支架52可在运行时在水平面内转动地设在弹性支架51的端部；多个弹性叶片53周向间隔设置在环形支架52上。
57.在本实施例中，采用弹性叶片53可使修正机构5在抵持到管壁后，弹性叶片53变形会产生内应力，此时，弹性叶片53受到的力会通过弹性支架51传递到行进小车1上，从而改变行进小车1的行进方向，使行进小车1重新回到管道4内的居中位置，然后弹性叶片53也会回到原来的状态(两侧弹性叶片53受力大小一致的状态)。本例中，多个弹性叶片53周向均匀间隔的设置在环形支架52上，可使行进小车1在向前行进时，始终有弹性叶片53抵持在管壁上起到居中的作用。
58.在一些可选的实施例中，弹性叶片53的朝向地面的一侧呈弧形，从旋转中心向外部倾斜向上。
59.在本实施例中，以减小与管道4内地面或者淤泥的摩擦，以减小与管道4内地面或者淤泥的摩擦，另外，当行进小车1发生倾斜时，弹性叶片53可以给车体11一定的支撑力，避免行进小车1翻车。
60.如图6和图7所示，在一些可选的实施例中，导杆3包括至少两根依次连接的u型槽杆31，且u型槽杆31之间可在180
°
内可相对转动，使导杆3完全展开后呈直线。
61.在本实施例中，u型槽杆31内u型槽空间，大于u型槽段32的外轮廓，u型槽段32的一端通过螺栓固定设置在其中一u型槽杆31的u型槽内，u型槽段32的另一端的侧壁上设有转动孔，另一u型槽杆31的对应位置也设有转动孔，u型槽段32的另一端设在另一u型槽杆31内，通过销钉穿过转动孔实现转动连接，这样的设计可以利用现有的材料，两个规格不同的槽钢分别作为u型槽杆31和u型槽段32，以此来制作导杆3，不需要特殊的设计就可以实现，可节省成本。另外，为避免与u型槽杆31之间产生干涉，将u型槽段32的转动端设计为圆弧形，以使u型槽段32在u型槽杆31内自由转动。
62.如图1和图2所示，在一些可选的实施例中，还包括导杆送入工具6，导杆送入工具6包括：弧形导向管61和导杆滚筒62，其中。弧形导向管61包括入口端和出口端，出口端用于伸入井口内，入口端用于置于井口外，导杆3可从入口端穿入，从出口端穿出；导杆滚筒62用于设在井口以卷收和下放导杆3。
63.在本实施例中，u型槽杆31可向一侧转动180
°
，可收纳在导杆滚筒62上。在下放时，可以先将导杆3穿过弧形导向管61后，再与行进小车1连接，然后放入井口内。连续的导杆3可通过弧形导向管61连续放入水平管道内，减少了向水平管道内推动u型槽杆31的步骤。还可以在弧形导向管61安装用于将其下放的支撑杆，并且在支撑杆的下部有弹性部件，可以避免弧形导向管61直接触底，发生碰撞，撞坏行进小车1上的图像采集装置2。
64.在一些可选的实施例中，弧形导向管61的内壁上设有导轮63，用于减小对导杆3的摩擦力。
65.在本实施例中，在弧形导向管61的内壁上设置导轮63，可减小对导杆3的摩擦力，方便将导杆3送入管道4内。
66.在一些可选的实施例中，导杆3弯折方向的一侧设有驱动齿33，导杆送入工具6还包括导杆驱动机构64，其包括导杆电机641和与驱动齿33啮合的导杆齿轮642，导杆电机641
通过导杆齿轮642带动驱动齿33，使导杆3向井内下放或者回收至井口。
67.在本实施例中，导杆驱动机构64设置在井口处，当下放导杆3时，导杆电机641通过导杆齿轮642带动驱动齿33位移，从而使导杆3向井内下放；当回收导杆3时，导杆电机641通过导杆齿轮642带动驱动齿33位移，使导杆3回收至井口。
68.在一些可选的实施例中，导杆送入工具6还包括用于设在井口的井口支撑架65，以安装弧形导向管61，方便下放导杆3。
69.在本实施例中，井口支撑架65为三角形状，由三个支架组成，下面有可调节升降高低的螺栓，以调节井口支撑架65的水平度。
70.弧形导向管61设在井口内的竖直段为多个小节段拼接而成，每两个小节段之间活动连接，可根据竖井的深度选择性拼接。当遇到较深的竖井时，可添加相同的小节段，通过简易螺栓操作即可完成，方便安装。
71.井口处还设有记米编码器，用于记录导杆3延伸长度，与地面的上的控制系统信号连接，将采集的导杆3延伸长度信号传输至控制系统。
72.如图5所示，在一些可选的实施例中，图像采集装置2包括：支架21、外壳体22、摄像头23、光源24和两个激光灯25。
73.其中，支架21设于行进小车1上；外壳体22可转动地设在支架21；摄像头23设在外壳体22上；光源24设在外壳体22上，并与摄像头23位于同一侧；两个激光灯25间隔设置在外壳体22上，并与摄像头23位于同一侧。
74.在本实施例中，支架21可转动地设于行进小车1上，外壳体22可转动地设在支架21上，可以使设置在外壳体22上的摄像头23、光源24以及激光灯25可以朝向任一位置。在使用图像采集装置2时，打开摄像头23、光源24以及激光灯25，可以拍摄到管道内包括激光点的照片。激光灯25射出的光平行，激光灯25在外壳体22上的间距可以测量，可以通过照片上的两个激光点的距离测算出照片上任一两点的距离。若管道上有缝隙，也可以通过照片上两点的距离分析出来。也可以借助相关计算软件得出更加准确的测量结果。在本例中，摄像头的作用是拍摄管道内的图像，光源的作用是为了照亮管道，使得摄像头拍得的照片清楚，两个间隔设置的激光灯是为了拍的照片有参考距离值。
75.另外，车体11上还设有无线传输模块，信号发射器以及信号接收其，图像采集装置2通过无线信号传输至地面，通过无线传输视频以及无线控制摄像头放大缩小功能，通过井口信号中继器传输到地面上面的控制箱，以保证信号的畅通。图像采集装置2通过内置的锂电池供电。
76.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
77.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作
之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
78.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。