综合城市管廊巡检机器人

本发明主要涉及城市建设，具体涉及综合城市管廊巡检机器人。

背景技术：

1、城市管廊是城市中重要的基础设施之一，对于城市的运行和发展至关重要。然而，由于管廊内部环境复杂，通常需要人工巡检，人工巡检效率低下、工作量大、存在安全隐患等问题，且管道的长期使用可能会出现腐蚀，疲劳性破坏导致管道破损泄漏出有毒气体威胁巡检人员健康。

2、目前，一些城市管廊巡检机器人已经被开发出来并应用于实际运行。这些机器人通常能够对管廊内部情况进行拍摄、监测，经检测，申请号为cn201811168278.4的一种管廊巡检机器人，该装置具有弯道变相，超宽带定位，四合一气体传感检测，24小时不间断工作等优势，但该巡检机器人不具备一些折行任务的功能，且不能够进行自主判断和自主执行任务，同时只能在轨道上移动，大大限制了巡检的范围，无法适应不同的巡检需求等。

技术实现思路

1、本发明主要提供了综合城市管廊巡检机器人用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

3、综合城市管廊巡检机器人，包括：

4、移动载体模块，包括有安装底盘和四个移动轮，位于安装底盘底盘前侧的两个移动轮可进行转向，用于进行其他系统模块的安装，同时用于在城市管廊内进行自由移动式的巡检工作；

5、监测模块，由摄像模块和感应模块所组成，用于对管廊内部情况进行实时感知和记录以及摄像；

6、控制系统模块，用于远程操作巡检机器人执行各种操作和命令，并可视化显示监测模块监测的图像和各项数据；

7、智能系统模块，用于接收监测模块传递的数据并进行可编程式分析计算，从而根据巡检任务的要求和管廊内部情况选择最优路径和做出相应判断指令，进行自主规划式巡检；

8、执行模块，用于接收控制系统模块和智能系统模块的执行命令，并启动和运作相应的模块；

9、清理模块，安装在移动载体模块的内前部，用于对巡检机器人检测到的垃圾进行收集处理；

10、灭火模块，安装在移动载体模块的内前部，用于对巡检机器人检测到的火源进行灭火处理。

11、进一步的，巡检机器人还包括：

12、电源模块，由蓄电池和接电装置以及充电装置所组成，所述蓄电池安装在安装底盘的内部，且与接电装置和巡检机器人内部的电元件均实现电性连接，所述接电装置安装在安装底盘的后端，所述接电装置和充电装置对接可完成对蓄电池的充电；在本发明中，蓄电池用于对各电源进行供电，从而完成系统的运作，而接电装置和充电装置完成对装置的充电。

13、进一步的，所述接电装置包括有接电座，所述接电座的后侧面安装有第一电磁感应器，所述接电座的顶部安装有充电接口；

14、所述充电装置包括有充电桩，所述充电桩的一面安装有与第一电磁感应器相适配的第二电磁感应器，所述充电桩的一侧安装有与充电接口相适配的充电插头；在本发明中，接电装置和充电装置对接可完成自主接触式无线充电和连接头式的快充，完成更好的充电需求。

15、进一步的，所述第一电磁感应器两侧的接电座上均安装有磁吸条，所述第二电磁感应器一面的充电桩设置有铁质层和绝缘层；在本发明中，磁吸条可使第一电磁感应器和第二电磁感应器的连接更稳精密，完成更为稳定的无线接触式充电。

16、进一步的，该巡检机器人可进行自主充电，巡检机器人进行自主充电的方法为：

17、步骤一：通过控制系统模块设定巡检机器人进行自主充电命令时蓄电池的剩余电量阀值；

18、步骤二：智能系统模块实时检测电源模块的蓄电池的剩余电量；

19、步骤三：当蓄电池的实时剩余电量小于蓄电池的设定剩余电量阀值时，智能系统模块对执行模块下达指令，执行模块使移动载体模块进行运作，使巡检机器人位移至充电桩附近，完成第一电磁感应器和第二电磁感应器的对接，完成接触式充电；在本发明中，巡检机器人可在低电量时自动返回至充电桩区域，完成自主化充电，防止巡检机器人在中途电量不足而无法运作。

20、进一步的，所述摄像模块为一个可旋转的摄像头，该摄像头安装在安装底盘的顶部，所述感应模块由各类传感器和多个激光雷达所组成，各类传感器安装在安装底盘的顶部，多个激光雷达分别安装在安装底盘的四个面的左右两侧；在本发明中，感应模块可对巡检机器人附近环境信息进行感应，从而完成自动避障和其他信息检测。

21、进一步的，所述感应模块的各类传感器包括：温度传感器、湿度传感器、气体浓度传感器、红外线探测传感器，所述红外线探测传感器安装在安装底盘的前侧中心处；在本发明中，感应模块的各类传感器可感知周围的温度、湿度和对应气体的浓度，从而检测管道是否破裂或损坏，而红外线探测传感器可对周围的物件进行红外扫描，从而更好的感知附近物件。

22、进一步的，所述清理模块包括有垃圾箱，所述垃圾箱安装在安装底盘内部，所述垃圾箱的前侧安装有吸气泵，所述吸气泵连接有吸气管，所述吸气管的开口端朝向安装底盘的底部前侧，所述垃圾箱内部设置有存储腔，所述存储腔的底部安装有排污管；在本发明中，清理模块可对巡检机器人检测到的垃圾进行清理，从而保证城市管廊内部环境，且便于巡检机器人的移动式巡检。

23、进一步的，所述存储腔为圆柱状结构，所述吸气泵的排气端与存储腔相贯通，所述存储腔内顶部安装有电机，所述电机的底部安装有与存储腔相适配的拨动叶片组，所述拨动叶片组由五个放射性分布的拨动叶片所组成，所述存储腔和排污管的连接处安装有电磁阀；在本发明中，通过拨动叶片组可使收集在存储腔内的垃圾可有效通过排污管排出。

24、进一步的，所述灭火模块包括有灭火器罐，所述灭火器罐安装在安装底盘的内部侧边，所述灭火器罐的前侧安装有喷射头，所述灭火器罐的后端侧边安装有填充口，在本发明中，灭火模块可防止火灾情况的发生，即使扑灭火源，防止更大的危险。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

26、本发明具有自主规划路径功能。机器人可以通过智能系统模块自主规划巡检路径，根据管廊内部情况和巡检任务的要求，选择最优路径进行巡检，避免了人工规划路径的繁琐和不灵活性；

27、本发明的巡检机器人具有自主判断和执行任务的能力，机器人通过智能系统模块可以根据管廊内部情况和巡检任务要求，自主判断任务的优先级和完成方式，并自主执行任务；

28、本发明的巡检机器人通过各种传感器和雷达可以实时感知管廊内部的障碍物，从而使机器人具有自主避障功能；同时机器人具有自主充电功能，保证巡检机器人的巡检工作正常进行；

29、通过以上技术特点的组合，本发明的综合城市管廊巡检机器人可以在管廊内部实现全面的监测、清理和检修工作，大幅提高巡检效率和减少人工巡检带来的安全隐患。

30、以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

技术特征：

1.综合城市管廊巡检机器人，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的综合城市管廊巡检机器人，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的综合城市管廊巡检机器人，其特征在于，所述接电装置(61)包括有接电座(611)，所述接电座(611)的后侧面安装有第一电磁感应器(612)，所述接电座(611)的顶部安装有充电接口(613)；

4.根据权利要求3所述的综合城市管廊巡检机器人，其特征在于，所述第一电磁感应器(612)两侧的接电座(611)上均安装有磁吸条(614)，所述第二电磁感应器(622)一面的充电桩(621)设置有铁质层和绝缘层。

5.根据权利要求1所述的综合城市管廊巡检机器人，其特征在于，该巡检机器人可进行自主充电，巡检机器人进行自主充电的方法为：

6.根据权利要求1所述的综合城市管廊巡检机器人，其特征在于，所述摄像模块(21)为一个可旋转的摄像头，该摄像头安装在安装底盘(11)的顶部，所述感应模块(22)由各类传感器和多个激光雷达(222)所组成，各类传感器安装在安装底盘(11)的顶部，多个激光雷达(222)分别安装在安装底盘(11)的四个面的左右两侧。

7.根据权利要求6所述的综合城市管廊巡检机器人，其特征在于，所述感应模块(22)的各类传感器包括：温度传感器、湿度传感器、气体浓度传感器、红外线探测传感器(221)，所述红外线探测传感器(221)安装在安装底盘(11)的前侧中心处。

8.根据权利要求1所述的综合城市管廊巡检机器人，其特征在于，所述清理模块(70)包括有垃圾箱(73)，所述垃圾箱(73)安装在安装底盘(11)内部，所述垃圾箱(73)的前侧安装有吸气泵(74)，所述吸气泵(74)连接有吸气管(71)，所述吸气管(71)的开口端朝向安装底盘(11)的底部前侧，所述垃圾箱(73)内部设置有存储腔(731)，所述存储腔(731)的底部安装有排污管(72)。

9.根据权利要求8所述的综合城市管廊巡检机器人，其特征在于，所述存储腔(731)为圆柱状结构，所述吸气泵(74)的排气端与存储腔(731)相贯通，所述存储腔(731)内顶部安装有电机(76)，所述电机(76)的底部安装有与存储腔(731)相适配的拨动叶片组(75)，所述拨动叶片组(75)由五个放射性分布的拨动叶片所组成，所述存储腔(731)和排污管(72)的连接处安装有电磁阀(77)。

10.根据权利要求1所述的综合城市管廊巡检机器人，其特征在于，所述灭火模块(80)包括有灭火器罐(82)，所述灭火器罐(82)安装在安装底盘(11)的内部侧边，所述灭火器罐(82)的前侧安装有喷射头(81)，所述灭火器罐(82)的后端侧边安装有填充口。

技术总结
本发明提供了综合城市管廊巡检机器人，属于城市建设技术领域，包括：移动载体模块，包括有安装底盘和四个移动轮；监测模块，由摄像模块和感应模块所组成；控制系统模块，用于远程操作巡检机器人执行各种操作和命令；智能系统模块根据巡检任务的要求和管廊内部情况选择最优路径和做出相应判断指令，进行自主规划式巡检；执行模块；清理模块，用于对巡检机器人检测到的垃圾进行收集处理；灭火模块，用于对巡检机器人检测到的火源进行灭火处理，本发明的综合城市管廊巡检机器人可以在管廊内部实现全面的监测、清理和检修工作，大幅提高巡检效率和减少人工巡检带来的安全隐患。

技术研发人员：丁伟
受保护的技术使用者：安徽信息工程学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13