一种管廊巡检机器人的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种管廊巡检机器人。

背景技术：

为实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下用于敷设市政公用管线的市政公用设施称为综合管廊。综合管廊越来越成为城市或人口密集区电网、水网等系统的重要组成部分，其可靠稳定运行是保证城市功能的基础。对综合管廊进行检查，很长时间内都是依靠人工。随着机器人技术的迅猛发展和在各领域应用不断深入，国内外一些研究人员近些年来开始关注将机器人技术引入综合管廊巡检领域。

现有的综合管廊工程中，日常的巡检通常是人进入管廊进行巡检，巡检强度大，且效率不高，发生火灾等突发事件时，人员若下去存在风险。且现有的巡检机器人多采用履带式驱动方式，结构复杂，难以实现在狭窄隧道内转弯，无法应对综合管廊内部复杂的条件。因此需要一种结构简单、设计合理的管廊巡检机器人，行动快捷，容易在狭长的管廊内实现转弯，适应综合管廊内部复杂的条件。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种管廊巡检机器人，其结构简单、设计合理，机器人容易在狭长的管廊内实现转弯，适应综合管廊内部复杂的条件，采用轮式驱动的方式，行动便捷，并能对驱动轮的上下位置进行微调，以此调节驱动轮与行进轨道之间的摩擦力大小，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种管廊巡检机器人，其特征在于：包括巡检装置和控制装置，所述巡检装置包括主架体、从架体和行走机构，所述主架体和从架体通过连接件铰接，所述行走机构包括多个承重轮、通过摩擦力带动承重轮行走的行走轨道、以及设置在主架体上的驱动轮行走单元和驱动轮调节单元，多个所述承重轮均分成两组分别布设在主架体和从架体上，所述驱动轮行走单元包括通过摩擦力带动行走轨道的驱动轮、用于带动驱动轮行走的驱动电机以及安装在驱动电机和驱动轮之间的变速器，所述行走轨道设置在承重轮和驱动轮之间，所述驱动轮调节单元包括与主架体固定连接的驱动轮支撑架、与驱动轮支撑架固定安装的驱动轮支撑斜体、与驱动轮支撑斜体配合的调节斜体以及长度调节滑轨，所述驱动轮支撑架与驱动轮同轴安装，所述调节斜体固定连接有与长度调节滑轨相适应的长度调节件。

上述的一种管廊巡检机器人，其特征在于：所述控制装置包括控制器和上位机，所述控制器的输入端接有指令输入电路，所述控制器的输出端接有故障报警电路和用于带动驱动电机的电机驱动器，所述电机驱动器的输入端接有电池模块，所述控制器与上位机之间依次接有辅助控制器和通信模块。

上述的一种管廊巡检机器人，其特征在于：所述长度调节件上设置有把手。

上述的一种管廊巡检机器人，其特征在于：所述长度调节滑轨为设置有内螺纹的套筒，所述长度调节件为与所述内螺纹相适应的螺杆。

上述的一种管廊巡检机器人，其特征在于：所述主架体上设置有主控制箱，所述电机驱动器设置在主控制箱内。

上述的一种管廊巡检机器人，其特征在于：所述从架体上设置有从控制箱，所述电池模块设置在从控制箱内。

上述的一种管廊巡检机器人，其特征在于：所述连接件为连接杆。

上述的一种管廊巡检机器人，其特征在于：变速器为蜗轮蜗杆式减速器。

上述的一种管廊巡检机器人，其特征在于：所述驱动轮的个数为2个，2个所述驱动轮分别设置在所述驱动轮调节机构的两侧。

上述的一种管廊巡检机器人，其特征在于：所述承重轮的个数为8个。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。

2、本实用新型采用连接件铰接主架体和从架体，使得机器人容易在狭长的管廊内实现转弯，适应综合管廊内部复杂的条件。

3、本实用新型采用轮式驱动的方式，驱动轮通过摩擦力带动行走轨道，行走轨道将摩擦力传递给承重轮，实现承重轮在管廊上的行走，行动便捷能够很大程度提高管廊巡检的效率，实用性强，使用效果好。

4、本实用新型采用驱动轮调节机构对驱动轮的上下位置进行微调，改变驱动轮与行进轨道的距离，以此调节驱动轮与行进轨道之间的摩擦力大小，使得驱动轮更好的带动行走轨道运动。

5、本实用新型采用控制器对驱动轮实现自动控制，采用上位机对驱动轮实现远程网络管理和后台信息监控，使用操作方便。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，机器人容易在狭长的管廊内实现转弯，适应综合管廊内部复杂的条件，采用轮式驱动的方式，行动便捷，并能对驱动轮的上下位置进行微调，以此调节驱动轮与行进轨道之间的摩擦力大小，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为本实用新型驱动轮调节单元、驱动轮和行走轨道的安装示意图。

图4为本实用新型控制装置的电路原理框图。

附图标记说明:

1—控制器； 2—电机驱动器； 3—指令输入电路；

4—驱动电机； 5—变速器； 6—驱动轮；

7—故障报警电路； 8—辅助控制器； 9—通信模块；

10—上位机； 11—主架体； 12—从架体；

13—连接件； 14-1—把手； 14-2—长度调节件；

14-3—调节斜体； 14-4—长度调节滑轨； 15—承重轮；

16—行走轨道； 17-1—驱动轮支撑架；

17-2—驱动轮支撑斜体； 18—电池模块；

19—从控制箱； 20—主控制箱； 21—安装件。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型包括巡检装置和控制装置，所述巡检装置包括主架体11、从架体12和行走机构，所述主架体11和从架体12通过连接件13铰接，所述行走机构包括多个承重轮15、通过摩擦力带动承重轮15行走的行走轨道16、以及设置在主架体11上的驱动轮行走单元和驱动轮调节单元，多个所述承重轮15均分成两组分别布设在主架体11和从架体12上，所述驱动轮行走单元包括通过摩擦力带动行走轨道16的驱动轮6、用于带动驱动轮6行走的驱动电机4以及安装在驱动电机4和驱动轮6之间的变速器5，所述行走轨道16设置在承重轮15和驱动轮6之间，所述驱动轮调节单元包括与主架体11固定连接的驱动轮支撑架17-1、与驱动轮支撑架17-1固定安装的驱动轮支撑斜体17-2、与驱动轮支撑斜体17-2配合的调节斜体14-3以及长度调节滑轨14-4，所述驱动轮支撑架17-1与驱动轮6同轴安装，所述调节斜体14-3固定连接有与长度调节滑轨14-4相适应的长度调节件14-2。

如图4所示，本实施例中，所述控制装置包括主控制器1和上位机10，所述主控制器1的输入端接有指令输入电路3，所述主控制器1的输出端接有故障报警电路7和用于带动驱动电机4的电机驱动器2，所述电机驱动器2的输入端接有电池模块18，所述主控制器1与上位机10之间依次接有辅助控制器8和通信模块9。

如图3所示，本实施例中，所述长度调节件14-2上设置有把手14-1。

本实施例中，所述长度调节滑轨14-4为设置有内螺纹的套筒，所述长度调节件14-2为与所述内螺纹相适应的螺杆。

本实施例中，所述主架体11上设置有主控制箱20，所述电机驱动器2设置在主控制箱20内。

本实施例中，所述从架体12上设置有从控制箱19，所述电池模块18设置在从控制箱19内。

所述连接件13为连接杆。

本实施例中，变速器5为蜗轮蜗杆式减速器。

如图1所示，本实施例中，所述驱动轮6的个数为2个，2个所述驱动轮6分别设置在所述驱动轮调节机构的两侧。

如图1所示，本实施例中，所述承重轮15的个数为8个。

具体使用时，主架体11和从架体12通过连接件13铰接，便于装置整体在狭长的管廊内实现转弯，对于内部复杂的综合管廊具有更好的适应性。控制系统设置在主架体11的主控制箱20内，电池模块18设置在从架体12的从控制箱19内，需要更换电池的时候，只需要松开连接件13与从架体12的连接端，更换从架体12即可，更换便捷，操作简易。

承重轮15的数量为8个，8个承重轮15均分为2组，一组承重轮15通过安装件21安装在主架体11上，另一组承重轮15通过安装件21安装在从架体12上。其中主架体11和从架体12上的承重轮15均呈对称布设，从而起到均衡承载整个装置重量的作用，避免装置在行进轨道16上工作的时候左右摇摆。

驱动轮6的数量共2个，2个驱动轮6对称布设在驱动轮调节单元的两侧。驱动轮6通过驱动轮支撑架17-1安装在主控制箱20上，驱动轮支撑斜体17-2与调节机构中的调节斜体14-3配合，由于调节斜体14-3与长度调节件14-2固定连接，通过旋转把手14-1，调节长度调节件14-2在长度调节滑轨14-4内的旋进长度，从而可改变调节斜体14-3的位置，进一步实现调节对驱动轮支撑斜体17-2的支撑高度，达到改变驱动轮6与行进轨道16的距离，以此调节驱动轮6与行进轨道16的之间的摩擦力。

变速器5为蜗轮蜗杆式减速器，蜗轮蜗杆式减速器的上蜗杆与驱动轮6相接，可放大驱动电机4的转矩，同时具有自锁功能，当驱动电机4在上下坡或坡度较大时发生故障，蜗轮蜗杆式减速器可以自锁，从而避免整个装置进一步遭到破坏。

具体操作时，电池模块18为电机驱动器2提供电能，通过指令输入电路3输入控制指令给主主控制器1，主主控制器1将控制命令下发给电机驱动器2，电机驱动器2输出电机驱动信号，带动驱动电机4转动，驱动电机4与驱动轮6之间接有变速器5，变速器5将驱动电机4的转矩放大后传递给驱动轮6，从而带动驱动轮6行走，使驱动轮6沿行进轨道16运动。电机驱动器2具有自检功能，可检测驱动电机4的转速信息和故障信息，并传送给主主控制器1，当驱动电机4故障后，主主控制器1通过故障报警电路7实现报警提示，提醒工作人员及时处理故障因素。通信模块9可将上位机10的命令信号传送给辅助控制器8，命令信号经辅助控制器8解码转换后，送至主主控制器1，实现装置的网络化控制。同时，主主控制器1可将驱动电机4的转速信息和故障信息，经过辅助控制器8和通信模块9传送给上位机10，进行后台监控管理。

以上所述，仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。