用于管外检测的四轮行走机器人的制作方法

本实用新型属于机器人检测技术领域 ，尤其涉及一种用于管外检测的四轮行走机器人。

背景技术：

近几年来，人们对生活环境、工作环境、工作工具及其工作方式的要求逐渐提高，管道以其独特的圆形结构、占地小、扩大了有效的工作空间、美化城市环境等优势获得了广泛的应用，虽然管道是输送气体、液体等介质的最经济手段。

但是由于管道的管壁随着时间的流逝以及液体的腐蚀容易变薄，损坏，易产生裂缝等问题，从而导致管道泄漏。我国管道大部分分布在人口比较密集的地方，一旦发生腐蚀泄漏问题，不但是自然资源的浪费，还会造成爆炸或者火灾事故，严重威胁国家和人民的生命财产安全。

目前，在管道的现场检测过程中，仍然依赖于人工检测，显然的，人工检测管道是否泄漏既费时又费力，并且有的地方人工不易检测。在时代与发展的浪潮中，管道检测机器人走入人们的视线，但是目前的管外检测机器人结构简单，当遇到突发状况或障碍时，易出现翻车、撞车等状况，安装于机器人上的检测装置一般比较脆弱，一旦受到强度撞击极易损坏，然而目前的管外检测机器人不够智能，抗冲击能力及稳定度都不高。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于管外检测的四轮行走机器人，用于在管外检测液体及气体的泄漏情况。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本实用新型采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种用于管外检测的四轮行走机器人，包括：车体、安装于所述车体侧部的夹持装置及安装于车体底部的行走机构；

所述夹持装置包括：支架、第一操作臂、第二操作臂、夹持机械爪及检测机械爪，所述支架上设置第一支撑块及第二支撑块，所述第一操作臂一端通过万向轴与所述第一支撑块连接，另一端与所述夹持机械爪连接，所述第二操作臂一端通过万向轴与所述第二支撑块连接，另一端与所述检测机械爪连接，所述第一支撑块固定安装在所述支架顶部，所述第二支撑块与所述支架滑动连接；

所述车体上设置通信模块及用于处理数据并输出控制信号的单片机，所述夹持机械爪及检测机械爪由所述单片机驱动环抱在待检测管道的外壁上，所述检测机械爪的内侧设置湿度传感器及气体传感器，所述湿度传感器及气体传感器将检测到的数据传输至所述单片机，所述通信模块连接在所述单片机的输出接口，由所述单片机控制将处理后的检测数据发送至上位机。

在一些可选的实施例中，所述夹持机械爪位于靠近所述车体头部的一侧，所述检测机械爪位于靠近所述车体尾部的一侧。

在一些可选的实施例中，所述车体上还设置有配重块，所述配重块和所述支架分别设置在所述车体的两侧。

在一些可选的实施例中，所述行走机构包括安装于所述车体底部的四个万向轮，所述单片机通过L928N电机驱动芯片控制行走机构运行。

在一些可选的实施例中，所述车体的头部设置红外避障传感器。

在一些可选的实施例中，所述支架的顶部设置有丝杠和导向杆，在丝杠和导向杆上安装第一支撑块及第二支撑块，第二支撑块上设有第二螺纹孔和第二通孔，第二螺纹孔与丝杠螺纹配合，第二通孔与导向杆滑动配合；转动丝杠能使第一支撑块与第二支撑块相互远离或者靠近，从而带动夹持机械爪与检测机械爪相互远离或者靠近。

本实用新型所带来的有益效果：本实用新型以小车模型为载体，在车体一侧并列设置两个机械爪，一个起到导向、缓冲、加固作用，一个用于检测泄漏情况，分工合作，不仅增加机器人的稳定度和抗冲击能力，而且提升检测机器人的可调节性；采集的数据能够及时传送出去，更加的智能化；整个检测机器人由单片机进行控制，适合在线路密集的检测区域进行检测，体积小。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是本实用新型用于管外检测的四轮行走机器人的结构示意图；

图2是本实用新型的夹持机械爪的结构示意图；

图3是本实用新型的检测机械爪的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。

如图1至3所示，在一些说明性的实施例中，提供一种用于管外检测的四轮行走机器人，包括：车体1、夹持装置、行走机构，夹持装置安装于所述车体1的一侧，所述车体1的另一侧设置配重块2，避免由于夹持装置过重造成车体1发生侧翻，行走机构安装于车体1底部，带动机器人整体沿待测管道移动。

夹持装置包括：支架3、第一操作臂4、第二操作臂5、夹持机械爪6、检测机械爪7、第一支撑块8及第二支撑块9，第一支撑块8固定安装在所述支架3顶部，所述第二支撑块9与所述支架3滑动连接，可在所述支架3上往复运动。支架3和配重块2分别设置在所述车体1的两侧，支架3与车体1固定连接，支架3的顶部设置有相互平行的丝杠10和导向杆11，在丝杠10和导向杆11上安装第一支撑块8及第二支撑块9。第二支撑块9上设有第二螺纹孔和第二通孔，第二螺纹孔与丝10的螺纹相互配合，第二通孔与导向杆11滑动配合。支架3上设置电机，电机转动带动丝杆10转动，转动丝杠10能使第一支撑块8与第二支撑块9相互远离或者靠近。

所述第一操作臂4一端通过万向轴与所述第一支撑块8连接，另一端与所述夹持机械爪6连接，所述第二操作臂5一端通过万向轴与所述第二支撑块9连接，另一端与所述检测机械爪7连接。所述夹持机械爪6位于靠近所述车体1头部的一侧，所述检测机械爪7位于靠近所述车体1尾部的一侧，当机器人遇到障碍物时时，夹持机械爪6首先受到冲击，此时机器人停止行走，保证后方检测机械爪7受到撞击。在车体1的一侧并列设置两个机械爪，夹持机械爪6起到导向、缓冲、加固作用，检测机械爪7用于检测泄漏情况，分工合作，增加机器人的稳定度和抗冲击能力。并且，转动丝杠10能使第一支撑块8与第二支撑块9相互远离或者靠近，从而带动夹持机械爪6与检测机械爪7相互远离或者靠近，增加机器人的可调节性，适应各种检测环境。

所述车体1上设置通信模块12及单片机13，通信模块12用于与上位机进行通信，采用2.4g无线模块，单片机13用于处理数据并输出控制信号，采用STC89C51单片机。由舵机控制夹持机械爪6及检测机械爪7环抱在待测管道上，舵机由单片机13进行驱动。所述检测机械爪7的内侧设置湿度传感器14及气体传感器15，所述湿度传感器14及气体传感器15将检测到的数据传输至所述单片机13，单片机13对数据进行处理后，输出控制信号至通信模块12，所述通信模块12连接在所述单片机13的输出接口，由所述单片机13控制将处理后的检测数据发送至上位机，及时上传检测数据，更加智能化。

所述行走机构包括安装于所述车体1底部的四个万向轮16，所述单片机13通过L928N电机驱动芯片控制行走机构运行。行走机构带动车体1移动，车体1带动夹持机械爪6及检测机械爪7在待测管道上移动，此时湿度传感器14及气体传感器15对管道进行检测，通过利用舵机上的机械爪来完整的检测管道情况气体传感器15分布在管道周围，在车体1移动时气体传感器15将检测管道是否泄漏，湿度传感器14检测管道底部，当管道出现漏液时，受空气压力影响液滴将在管道底部聚集滑落，湿度传感器14便可检测管道的情况。夹持机械爪6的内表面设置缓冲垫18，可保护待测管道不被夹持机械爪6剐蹭。

在一些说明性的实施例中，所述车体1的头部设置红外避障传感器17，当检测到机器人前方有障碍时，红外避障传感器17传输一信号至单片机13，单片机13输出控制信号给舵机，此时，舵机10控制夹持机械爪6及检测机械爪7张开避开障碍。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变，修饰，替代，组合，简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本实用新型的保护范围内。