一种展示管道机器人的科普互动装置的制作方法

本技术涉及教学器材领域，特别涉及一种展示管道机器人的科普互动装置。

背景技术：

1、管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。

2、现有对管道机器人的科普展示较为少见，已有方案是采用单一路径的平面管道结构，让管道机器人自动演示在管道中移动，互动方式以观看为主，较为枯燥乏味，较难激发观众的参与兴趣，并且未能真实展现管道机器人的工作情况，无法体现管道机器人在人类生产生活中发挥的重要作用，因此，本申请提供了一种展示管道机器人的科普互动装置来满足管道机器人的科普与展示需求。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种展示管道机器人的科普互动装置以解决现有管道机器人科普效果不明显等系列问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种展示管道机器人的科普互动装置，包括管道组件、管道机器人、背墙、操作台、充电台、围栏、图文板、计算机，所述操作台上设有触摸屏、推杆、说明牌，所述充电台包括无线充电模块，所述管道组件为封闭结构，供所述管道机器人在管道内循环移动，且所述管道组件采用透明亚克力材质，包括多段直管道和转弯管道，通过多个抱箍、连杆、支杆与背墙和地面连接固定，形成三维立体管道环境，所述管道组件内设有两处路径转换机构和三个任务段，所述任务包括排除障碍、清扫垃圾和检查裂缝，所述路径转换机构用于控制所述管道机器人进入不同的任务段中，且不同的任务段对应所述管道组件中的不同管道位置。

4、优先地，所述推杆用于控制所述管道机器人在所述管道组件内移动。

5、优先地，所述路径转换机构和任务段附近都设置有红外检测装置，每个任务段附近设置有指示灯。

6、优先地，所述红外检测装置检测到所述管道机器人到达所述路径转弯机构位置，计算机上的主控系统控制触摸屏中的多媒体及路径转换机构执行管道路径选择程序，观众可选择第一路径或第二路径，第一路径途径排除障碍、清扫垃圾任务，第二路径途径检查裂缝、清扫垃圾任务。

7、优先地，所述路径转换机构包括旋转面板、转弯管道、抱箍、步进电机、电机固定件，所述步进电机驱动旋转面板转动，带动转弯管道与管道组件上的对应段相连通。

8、优先地，所述管道组件上对应排除障碍任务段采用“d”形结构，并设置有两个可水平移动的隔板，采用小球模拟障碍物。

9、优先地，所述管道组件上对应清扫垃圾任务段的管壁内侧面设置有可编程灯带，通过主控制系统控制灯带随机点亮以此模拟管壁上的垃圾。

10、优先地，所述管道组件上对应检查裂缝任务段的管壁上绘制有裂缝图案以模拟裂缝。

11、本实用新型与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

12、上述方案中，通过多种管道的组合和机电结构的设置，营造可变化路径的三维立体管道环境，真实模拟管道机器人工作场景，让观众自行选择管道路径，在探究中认识管道机器人的运动能力；利用机电结构、灯光、图案等手段，设置排除障碍、清扫垃圾、检查裂缝三项管道探测任务，让观众在趣味的互动体验中了解管道机器人的工作方式；通过采用透明亚克力材质的管道，既便于观众直观观察管道机器人的运行过程，又能吸引观众对于管道机器人的探索兴趣，激发了观众的科普兴趣。

技术特征：

1.一种展示管道机器人的科普互动装置，其特征在于，包括管道组件、管道机器人、背墙、操作台、充电台、围栏、图文板和计算机，所述操作台上设有触摸屏、推杆和说明牌，所述充电台包括无线充电模块，所述管道组件为封闭结构，供所述管道机器人在管道内循环移动，且所述管道组件采用透明亚克力材质，包括多段直管道和转弯管道，通过多个抱箍、连杆、支杆与背墙和地面连接固定，形成三维立体管道环境，所述管道组件内设有两处路径转换机构和三个任务段，所述任务包括排除障碍、清扫垃圾和检查裂缝，所述路径转换机构用于控制所述管道机器人进入不同的任务段中，且不同的任务段对应所述管道组件中的不同管道位置。

2.根据权利要求1所述的展示管道机器人的科普互动装置，其特征在于，所述推杆用于控制所述管道机器人在所述管道组件内移动。

3.根据权利要求1所述的展示管道机器人的科普互动装置，其特征在于，所述路径转换机构和任务段附近都设置有红外检测装置，每个任务段附近设置有指示灯。

4.根据权利要求3所述的展示管道机器人的科普互动装置，其特征在于，所述红外检测装置检测到所述管道机器人到达所述路径转弯机构位置，计算机上的主控系统控制触摸屏中的多媒体及路径转换机构执行管道路径选择程序，观众可选择第一路径或第二路径，第一路径途径排除障碍、清扫垃圾任务，第二路径途径检查裂缝、清扫垃圾任务。

5.根据权利要求1所述的展示管道机器人的科普互动装置，其特征在于，所述路径转换机构包括旋转面板、转弯管道、抱箍、步进电机和电机固定件，所述步进电机驱动旋转面板转动，带动转弯管道与管道组件上的对应段相连通。

6.根据权利要求1所述的展示管道机器人的科普互动装置，其特征在于，所述管道组件上对应排除障碍任务段采用“d”形结构，并设置有两个可水平移动的隔板，采用小球模拟障碍物。

7.根据权利要求1所述的展示管道机器人的科普互动装置，其特征在于，所述管道组件上对应清扫垃圾任务段的管壁内侧面设置有可编程灯带，通过主控制系统控制灯带随机点亮以此模拟管壁上的垃圾。

8.根据权利要求1所述的展示管道机器人的科普互动装置，其特征在于，所述管道组件上对应检查裂缝任务段的管壁上绘制有裂缝图案以模拟裂缝。

技术总结
本技术提供一种展示管道机器人的科普互动装置，属于教学器材领域；包括管道组件、管道机器人、背墙、操作台、充电台、围栏、图文板、计算机，所述操作台上设有触摸屏、推杆、说明牌，充电台包括无线充电模块，管道组件为封闭结构，供管道机器人在管道内循环移动，且管道组件采用透明亚克力材质，包括多段直管道和转弯管道，管道组件内设有两处路径转换机构和三个任务段，任务包括排除障碍、清扫垃圾和检查裂缝，路径转换机构用于控制管道机器人进入不同的任务段中，且不同的任务段对应管道组件中的不同管道位置。本技术通过管道组件等设置，解决了现有管道机器人科普效果不明显等系列问题。

技术研发人员：魏蕾,王二超,毛立强,孙婉莹,孙帆
受保护的技术使用者：中国科学技术馆
技术研发日：20230207
技术公布日：2024/1/14