一种自适应管道探测机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机器人，尤其是涉及一种自适应管道探测机器人。
【背景技术】
[0002]油气管道输送是与铁路、公路、水运、航运并列的五大运输行业之一，长输油气管道作为一种特殊设备广泛应用于石油、石化、化工等工业领域以及城市燃气系统中，在国民经济中占有重要地位。国内在役长输油气管道中部分管材制管质量较差，加上施工建设过程中存在部分焊接缺陷和涂层缺陷，这给管道的安全运行埋下隐患，即使部分投产验收合格的管道，在运行过程中也难免受到介质、温度、疲劳、腐蚀、局部载荷等因素影响，服役一段时间后产生缺陷或导致缺陷扩展，并可能最终发生失效，给人民生命财产、工业生产和社会稳定构成威胁。如何检测发现管道缺陷，事前对含缺陷管道进行评价和预测(含缺陷管道的剩余强度评价，含缺陷管道的剩余寿命预测)，确保在役油气长输管道安全可靠运行是目前世界各国普遍关注和迫切需要解决的重大课题。为提高管道的寿命、防止泄漏等事故的发生，就必须对管道进行有效的检测维护等工作。基于目前管道探伤机器人的研宄现状，本发明主要研宄一台具有良好的弯道通过能力、视觉定位能力并能适应较长时间检测作业的管道机器人。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种活动灵活，方便过弯，适应不同管道大小，具有多种检测能力，供电可靠适应长时间检测的自适应管道探测机器人。
[0004]本发明采用以下技术方案:一种自适应管道探测机器人，包括履带足、调整机构、X射线检测器、传感器组、红外摄像机、步进电机、充电电池和双电路切换开关，调整机构包括平台架、连接架、左螺旋杆、右螺旋杆和螺旋套，连接架可旋转的设置在平台架两侧的下部，连接架的长度可调节，两侧的连接架的下端可旋转的分别设置一个履带足，两侧的连接架的中部分别可旋转的设置左螺旋杆和右螺旋杆，左螺旋杆和右螺旋杆的螺纹旋向相反，螺旋套设置在左螺旋杆与右螺旋杆之间并与两者旋转配合，螺旋套可旋转旋出或旋进左螺旋杆与右螺旋杆，进而调整两侧连接架的角度；履带足包括履带支撑架、设置在履带支撑架上的多个履带轮和设置在履带轮上的履带，履带上具有截面为等腰梯形的履齿，步进电机为两个并分别设置在一侧的履带支撑架中连接一侧的履带足；平台架上设置X射线检测器、传感器组、红外摄像机、充电电池和双电路切换开关，传感器组包括气体传感器、测距传感器和倾斜传感器，测距传感器为多个并设置在平台架的周边；充电电池分主副两组，双电路切换开关包括调节机构、主断路器和副断路器，主断路器和副断路器设置在调节机构的两侧并由调节机构进行主断路器和副断路器的切换，主断路器与主的充电电池连接，副断路器与副的充电电池连接，主副两组的充电电池分别连接调整机构、X射线检测器、传感器组、红外摄像机、步进电机。
[0005]作为一种改进，调节机构包括主动轮、左从动轮、右从动轮、左活动架和右活动架，主动轮连接电机，左从动轮和右从动轮分别位于主动轮的两侧，左活动架和右活动架的侧边分别具有左齿条和右齿条，左活动架设置在左从动轮的外侧并相互配合联动，右活动架设置在右从动齿轮的外侧并相互配合联动，左活动架的外侧设置主断路器，右活动架的外侧设置副断路器，主动轮的外圆周具有齿轮区和圆弧区，左从动轮的外圆周具有左传动齿区和左限位弧，右从动轮的外圆周具有右传动齿区和右限位弧，圆弧区与左限位弧、右限位弧的弧形相匹配，左齿条和左传动齿区配合联动，右齿条和右传动齿区配合联动，主动轮旋转带动左从动轮或右从动轮旋转，分别联动的左活动架和右活动架上下交替运动实现主断路器和副断路器的分合闸转换；当主动轮旋转带动左从动轮旋转即齿轮区与左从动轮的左传动齿区配合时，圆弧区与右从动轮的右限位弧配合限制右从动轮转动；当主动轮旋转带动右从动轮旋转即齿轮区与右从动轮的右传动齿区配合时，圆弧区与左从动轮的左限位弧配合限制左从动轮转动。
[0006]作为一种改进，左活动架和右活动架还包括有上架、下架、设置在上架与下架之间的两排转轴和设置在相对左齿条或右齿条另一侧的U形槽，双电路切换开关还包括有安装架，安装架上在左活动架和右活动架所在位置各设置有一根矩形杆，两排转轴之间夹设矩形杆进行配合，U形槽与主断路器、副断路器上的开关配合设置。
[0007]作为一种改进，左螺旋杆和右螺旋杆的螺纹高度为35mm，螺距1.5mm，牙型为等腰三角形，牙型角为30度，为单线螺纹。
[0008]作为一种改进，螺旋套的螺纹高度为35mm，螺距1.5mm，牙型为等腰三角形，牙型角为30度，为单线螺纹。
[0009]本发明的有益效果:采用X射线检测器的实时成像检测技术，良好的检测小管径管道中焊缝的无损探伤；采用多种传感器，对管道内部环境与机器人的运行环境进行检测监控，达到良好的控制和检测效果；设置红外摄像机记录管道内的情况，便于实时或者后期对管道的维护；采用履带式的行动足，具有牵引力大，抓地性好，适应地面环境能力强的特点，同等条件下，与其他移动方式相比可以跨越更多的障碍；两个履带足由单独的步进电机驱动，一方面简化了传动机构使机构更加紧凑，便于设置调整机构，另一方面分别控制两个履带足的速度，直线行走时保持两个步进电机速度相同，需要进行转弯时或者机器人在管道中出现倾斜时的使两个步进电机产生速度差，完成转弯或者调整机器人至正常行走；采用调整机构可以根据管道大小的不同调整机器人两履带足的夹角，使履带足紧贴管道的内壁，使机器人在管道中行走更稳定，且调整了机器人整体的高度和宽度，适应不同管道管径的行进，适应性更好；采用充电电池供电，可避免机器人拖缆线，减轻机器人的重量，减轻机器人在管道内部运动的阻力，使机器人可以移动更长的距离进行检测；采用双充电电池的设计，配合双电路切换开关进行切换，保证了供电的可靠性，避免了单电池故障机器人无法回收带来的麻烦。
【附图说明】
[0010]图1是本发明自适应管道探测机器人的结构示意图1。
[0011]图2是本发明自适应管道探测机器人的结构示意图2。
[0012]图3是本发明的双电路切换开关的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
[0014]如图1、2、3所示，为本发明自适应管道探测机器人的具体实施例。该实施例包括履带足1、调整机构2、X射线检测器3、传感器组4、红外摄像机5、步进电机6、充电电池7和双电路切换开关8，调整机构2包括平台架21、连接架22、左螺旋杆23、右螺旋杆24和螺旋套25，连接架22可旋转的设置在平台架21两侧的下部，连接架22的长度可调节，两侧的连接架22的下端可旋转的分别设置一个履带足1，两侧的连接架22的中部分别可旋转的设置左螺旋杆23和右螺旋杆24，左螺旋杆23和右螺旋杆24的螺纹旋向相反，螺旋套25设置在左螺旋杆23与右螺旋杆24之间并与两者旋转配合，螺旋套25可旋转旋出或旋进左螺旋杆23与右螺旋杆24，进而调整两侧连接架22的角度；履带足I包括履带支撑架11、设置在履带支撑架11上的多个履带轮12和设置在履带轮12上的履带13，履带13上具有截面为等腰梯形的履齿，步进电机6为两个并分别设置在一侧的履带支撑架11中连接一侧的履带