本发明属于管廊巡检技术领域，尤其涉及一种用于管廊巡检的机器人。
背景技术：
为了对管廊内部环境的监控以及检测，采用机器人沿管廊内部的轨道行走，再在机器人上搭载数据采集装置，实现实时监控以及检测。由于管廊内的轨道具有弯弯曲曲不规则，在机器人行走时需要具有爬坡功能。为了使得机器人能够完成爬坡，现有技术会在轨道上对应的爬坡路段添加齿条作为辅助工具，从而利用齿条与机器人配合以帮助机器人进行爬坡，这样导致了成本的增加，同时增加了管廊巡检前的准备工作量。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于管廊巡检的机器人，旨在解决现有管廊巡检的机器人实现爬坡功能的成本高，管廊巡检前的准备工作量大的问题。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种用于管廊巡检的机器人，包括：
安装底板；
张紧装置，设于安装底板相对的两侧，张紧装置形成容纳管廊内部的轨道通过的通道；
轮毂电机，轮毂电机位于相对的张紧装置之间，轮毂电机的轴与张紧装置连接，轮毂电机的外侧面抵住轨道表面，使轮毂电机带动安装底板沿轨道移动；
挂载轮，设于安装底板并且位于轮毂电机的上方，轨道的背于轮毂电机的面和挂载轮相抵，挂载轮与轮毂电机配合夹紧轨道。
进一步地，张紧装置包括浮动板、第一导向柱、第一张紧器、挡板；
第一导向柱垂直设于安装底板，挡板设于第一导向柱不与安装底板连接的一端，浮动板套设于第一导向柱并能沿第一导向柱的轴线方向移动，第一张紧器设于第一导向柱且位于浮动板和安装底板之间；
轮毂电机轴的两端固定于浮动板，第一张紧器通过浮动板向轮毂电机提供抵住轨道的预紧力。
进一步地，第一张紧器为螺旋弹簧，该螺旋弹簧套设于第一导向柱，该螺旋弹簧被轮毂电机压缩。
进一步地，用于管廊巡检的机器人还包括夹紧装置，夹紧装置设于安装底板，位于供轨道通过的通道两侧，在安装底板移动过程中，夹紧装置始终与轨道侧面相抵。
进一步地，夹紧装置包括固定板、第二导向柱、推动板、夹紧轮、第二张紧器；
固定板设于安装底板，第二导向柱设于固定板，第二导向柱垂直于轨道侧面，推动板套设于第二导向柱并能沿第二导向柱的轴线方向移动，夹紧轮的轴固定于推动板，夹紧轮与轨道侧面相抵，第二张紧器设于第二导向柱并通过推动板向夹紧轮提供抵住轨道的预紧力。
进一步地，第二张紧器为螺旋弹簧，该螺旋弹簧套设于第二导向柱，该螺旋弹簧被推动板压缩。
进一步地，位于轨道两侧的夹紧装置中的第二导向柱一体成型。
进一步地，用于管廊巡检的机器人还包括导向轮，导向轮设于安装底板，位于相对的张紧装置之间，导向轮能与轨道的侧面相抵；
安装底板设有支撑板，挂载轮的轴固定于支撑板；
支撑板侧面设有可容导向轮陷入的凹槽，导向轮的中心轴固定于凹槽，导向轮的轮与轨道侧面相抵。
进一步地，还包括限位柱，限位柱设于支撑板，限位柱位于支撑板朝向安装底板移动方向的一端。
一种管廊巡检系统，包括上述的机器人、升降装置、数据采集装置、无线节点、监控中心；
升降装置第一端设于机器人，数据采集装置设于升降装置的第二端，升降装置带动数据采集装置升降，数据采集装置设有无线通讯模块，无线通讯模块对无线节点发送信息，无线节点接收无线通讯模块的信息并转发给监控中心。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的一种用于管廊巡检的机器人，采用轮毂电机驱动机器人在轨道上行走，通过张紧装置控制轮毂电机与轨道的张紧力，从而保证轮毂电机给机器人提供的驱动力，结构简单，成本低，不需要在轨道爬坡路段增加辅助工具，减少管廊巡检的工作量。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施另一视向的结构示意图；
图3是本发明实施例的夹紧装置结构示意图；
图4是本发明实施例与轨道配合的结构示意图；
图5是本发明实施例的俯视图；
图6是本发明实施例在轨道爬坡的状态示意图；
图7是管廊巡检系统结构示意图；
图8是管廊巡检系统的工作原理流程框图；
图9是管廊巡检系统的升降装置的结构示意图；
图10是管廊巡检系统的升降装置的的卷簧、卷筒、压紧轮三者配合的结构示意图；
图11是管廊巡检系统的升降装置的驱动机构的第一种实施方式的结构示意图；
图12是管廊巡检系统的升降装置采用第一种驱动机构的另一视向结构示意图；
图13是管廊巡检系统的升降装置的驱动机构的第二种实施方式的结构示意图；
图14是管廊巡检系统的升降装置的驱动机构的第三种实施方式的结构示意图。
在附图中，各附图标记表示：900、轨道；10、安装底板；101、支撑板；1011、凹槽；20、张紧装置；201、浮动板；202、第一导向柱；203、第一张紧器；204、挡板；30、轮毂电机；40、挂载轮；50、夹紧装置；501、固定板；502、第二导向柱；503、推动板；504、夹紧轮；505、第二张紧器；60、导向轮；70、限位柱；100、机器人；200、升降装置；1、固定板；2、承载板；21、安装孔；211、凸台；212、圆弧结构；3、卷簧；31、卡扣结构；311、插片；312、插槽；32、条形孔；4、卷筒；5、驱动机构；51、电机；52、螺杆；53、同步带；54、同步带轮；55、万向节；6、压紧轮；300、数据采集装置；3001、无线通讯模块；3002、摄像设备；3003、热成像仪；3004、烟雾气体传感器；3005、控制器；400、无线节点；500、监控中心。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1、4、5、6，为本发明提供的一种用于管廊巡检的机器人较佳实施例，该用于管廊巡检的机器人，包括安装底板10、张紧装置20、轮毂电机30、挂载轮40；
张紧装置20设于安装底板10相对的两侧，张紧装置20形成容纳管廊内部的轨道900通过的通道，轮毂电机30位于相对的张紧装置20之间，轮毂电机30的轴与张紧装置20连接，轮毂电机30的外侧面抵住轨道900表面，使轮毂电机30带动安装底板10沿轨道900移动，挂载轮40设于安装底板10并且位于轮毂电机30的上方，轨道900的背于轮毂电机30的面和挂载轮40相抵，挂载轮40与轮毂电机30配合夹紧轨道900。
采用挂载轮40和轮毂电机30分别抵住轨道900相对的两侧并夹紧轨道900，实现机器人固定在轨道900上，采用轮毂电机30作为机器人在轨道900上行走的驱动力，特别是在轨道900的爬坡路段，利用轮毂电机30与挂载轮40夹紧轨道900的夹紧力克服爬坡过程中的是机器人下滑的重力分力，则能够实现爬坡，简化了机器人的结构，节省了成本，解决了现有技术中为实现机器人爬坡而预先在爬坡路段设置齿条作为辅助工具，利用齿条帮助机器人爬坡而增加了管廊巡检前的准备工作，并且，为了能保证轮毂电机300与轨道900相抵的张紧力，采用张紧装置200向轮毂电机300提供对轨道900张紧力，从而保证了轮毂电机300的对机器人的驱动力，同时当机器人爬坡时张紧装置20可小范围的上下浮动从而适应爬坡的功能。
需要说明的是，轮毂电机30的数量可以根据需要的驱动力进行设置，数量可以是1个、2个、3个等等，该轮毂电机30相较于普通的驱动方式，如电机加减速装置的配套使用，则有着成本低廉的优势。
参照图2，进一步地，张紧装置20包括浮动板201、第一导向柱202、第一张紧器203、挡板204，第一导向柱202垂直设于安装底板10，挡板204设于第一导向柱202不与安装底板10连接的一端，浮动板201套设于第一导向柱202并能沿第一导向柱202的轴线方向移动，第一张紧器203设于第一导向柱202且位于浮动板201和安装底板10之间，轮毂电机30轴的两端固定于浮动板201，第一张紧器203通过浮动板201向轮毂电机30提供抵住轨道900的预紧力。
轮毂电机30的轴固定于浮动板201，第一张紧器203对浮动板201沿轨道900方向提供推力，从而轮毂电机30被浮动板201带动往轨道900方向推动并抵住轨道900，挡板204可以对浮动板201沿第一导向柱202方向移动的限位。
具体的，第一张紧器203为螺旋弹簧，该螺旋弹簧套设于第一导向柱202，该螺旋弹簧被轮毂电机30压缩。
参见图1、2、4、5，进一步地，用于管廊巡检的机器人还包括夹紧装置50，夹紧装置50设于安装底板10，位于供轨道900通过的通道两侧，在安装底板10移动过程中，夹紧装置50始终与轨道900侧面相抵。这样，在轨道900的两侧设置夹紧装置50，当机器人在轨道900上行走时，夹紧装置50始终与轨道900的两侧相抵，这样可以避免机器人在轨道900的行走过程中晃动，同时可以给机器人的行走进行导向。
参照图3，具体的，夹紧装置50包括固定板501、第二导向柱502、推动板503、夹紧轮504、第二张紧器505，固定板501设于安装底板10，第二导向柱502设于固定板501，第二导向柱502垂直于轨道900侧面，推动板503套设于第二导向柱502并能沿第二导向柱502的轴线方向移动，夹紧轮504的轴固定于推动板503，夹紧轮504与轨道900侧面相抵，第二张紧器505设于第二导向柱502并通过推动板503向夹紧轮504提供抵住轨道900的预紧力。
在夹紧装置50上设置第二张紧器505，当机器人行走至轨道900的转弯路段时，转弯处两侧的夹紧装置50的第二张紧器505同时带动推动板503沿轨道900方向推动，使得得夹紧轮504始终与轨道900侧面相抵。
具体的，第二张紧器505为螺旋弹簧，该螺旋弹簧套设于第二导向柱502，该螺旋弹簧被推动板503压缩。
其中，位于轨道900两侧的夹紧装置50中的第二导向柱502一体成型。这样可以增大位于轨道900两侧的夹紧装置50的推动板503在第二导向柱502上的移动行程，能够适应轨道900中各种不同转弯路段中弧度的尺寸。
需要说明的是，设置在轨道900两侧的两个夹紧装置50为一组，在本实施例中，夹紧装置50至少为一组，设置在安装底板10沿轨道900运行方向的前端，也可以根据需要在运行方向的后端增加设置一组，具体数量不做限制。
参照图1、4、5，进一步地，用于管廊巡检的机器人还包括导向轮60，导向轮60设于安装底板10，位于相对的张紧装置20之间，导向轮60能与轨道900的侧面相抵，安装底板10设有支撑板101，挂载轮40的轴固定于支撑板101，支撑板101侧面设有可容导向轮60陷入的凹槽1011，导向轮60的中心轴固定于凹槽1011，导向轮60的轮与轨道900侧面相抵。导向轮60可以防止轨道900直接和支撑板101触碰损坏支撑板101以及减小轨道900和支撑板101之间的摩擦，保证机器人在轨道900的顺畅行走，支撑板101设置安装导向轮60的凹槽1011，使得机器人的结构紧凑，节省空间。
进一步地，还包括限位柱70，限位柱70设于支撑板101，限位柱70位于支撑板101朝向安装底板10移动方向的一端。当机器人100在轨道900转弯时，可以避免轨道900与支撑板101的硬性碰触，损坏支撑板101。
参见图7、8，本发明还提供了一种管廊巡检系统，该系统包括上述的机器人100、升降装置200、数据采集装置300、无线节点400、监控中心500，升降装置200第一端设于机器人100，数据采集装置300设于升降装置200的第二端，升降装置200带动数据采集装置300升降，数据采集装置300设有无线通讯模块3001，无线通讯模块3001对无线节点400发送信息，无线节点400接收无线通讯模块3001的信息并转发给监控中心500。
具体的，数据采集装置300还包括摄像设备3002、热成像仪3003、烟雾气体传感器3004、控制器3005，其中，摄像设备3002用于识别、监控管廊内的环境，热成像仪3003用于检测各种连线接头处的温度，烟雾气体传感器3004用于检测异常气体，控制器3005用于控制并接收摄像设备3002、热成像仪3003、烟雾气体传感器3004采集的数据，同时与无线通讯模块3001连通，无线通讯模块3001将信息经过无线节点400发送给监控中心500，监控中心500还可以通过无线节点400、无线通讯模块3001控制控制器3005对摄像设备3002、热成像仪3003、烟雾气体传感器3004发送指令。其中，控制器3005可以是车载控制器。
进一步地，为了使得摄像设备3002能够任意旋转，以便于摄像设备3002的视野覆盖整个管廊，摄像设备3002设有云台，云台与控制器3005连通并受控制器3005控制，控制器3005控制云台使摄像设备3002选择，增大摄像设备3002对管廊环境的识别区域。
管廊巡检系统的工作步骤：
s1：将机器人100安装于轨道900，启动机器人100沿轨道运行，数据采集装置300开启运行并与监控中心500形成信号连接；
s2：当机器人100运行至预置位时，机器人100停止运行，升降装置200的电机51根据控制指令转动，使升降装置200伸长到指定长度，使得数据采集装置300的摄像设备3002覆盖视野覆盖管廊，同时热成像仪3003对连线接头温度检查，烟雾气体传感器3004检测异常气体等各种相关数据；
s3：控制器3005将步骤s3的数据通过无线通讯模块3001经过无线节点400发送给监控中心500，监控中心500生成报表。
参见图9、10具体的，升降装置200包括固定板1、承载板2、至少三个卷簧3、与卷簧3配套的卷筒4、驱动机构5，卷筒4、驱动机构5均设置于固定板1，各个卷簧3的一端均固定于承载板2，每个卷簧3的另一端与相应的卷筒4连接固定，驱动机构5带动卷簧3收卷或展开在卷筒4上，在卷簧3展开时，至少三个卷簧3之间依次首尾相接形成柱状结构，且相邻两个卷簧3的相邻侧边之间通过至少一个卡扣结构31进行卡合连接。
使用时，启动驱动机构5，驱动机构5带动卷簧3收卷或展开在卷筒4上，当卷簧3收卷在卷筒4上时，升降装置200处于下降状态；当卷簧3在卷筒4上展开时，升降装置200处于上升状态。
该升降装置200通过采用至少三个卷簧3在展开状态时首尾相接形成柱状结构，该柱状结构可以作为稳固的支撑结构，通过驱动机构5带动卷簧3收卷或者展开在卷筒4上，卷簧3收卷时可以达到很短，卷簧3伸长时可以达到很长，调节范围大，机器人100配套使用，该机器人100可通过狭小空间。
其中，相邻2个卷簧3的相邻侧边之间通过卡扣结构31连接，可以加固多个卷簧3首尾连接形成的柱状结构，提高升降装置200的稳定性。
参见图11、12，作为驱动机构5的第一个实施方式，驱动机构5包括电机51、螺杆52，螺杆52的一端连接于固定板1并能转动，另一端延伸至柱状结构的内部，卷簧3上设有与螺杆52螺纹相匹配的若干条形孔32，螺杆52的螺纹均同时与各个卷簧3的条形孔32配合，当螺杆52转动时带动卷簧3收卷或者展开在卷筒4上，电机51固定于固定板1，并驱动螺杆52正反转动。
通过电机51驱动螺杆52正反转动，从而同时带动与螺杆52配合的卷簧3收卷或者展开(当螺杆52转动时，螺杆52会有在卷簧3上行走的趋势，使得卷簧3与卷筒4连接的一端在卷簧3刚性作用下收卷到卷筒4上)，可以保证各个卷簧3的同步动作精度，提高升降装置200升降过程的稳定性。
进一步的，驱动机构5还包括同步带53，2个同步带轮54，2个同步带轮54中的一个同步带轮54由电机51驱动，2个同步带轮54的剩余一个同步带轮54与螺杆52的一端配合，同步带53与2个同步带轮54配合。如此，电机51连接一个同步带轮54并驱动该同步带轮54运转，同步带53将由电机51直接驱动的同步带轮54和另一个同步带轮54配合，实现两个同步带轮54的同步运转，再将不与电机51连接的同步带轮54与螺杆52连接，通过同步带53和同步带轮54的配合，实现电机51与螺杆52的联动。
参见图13，作为驱动机构5的第二种实施方式，驱动机构5为电机51，电机51与卷筒4一一对应设置，电机51驱动卷筒4正反转动，带动卷簧3收卷或者展开在卷筒4上。
参见图14，作为驱动机构5的第三种实施方式，驱动机构5包括电机51、万向节55，电机51驱动其中一个卷筒4正反转动，相邻两个卷筒4之间通过万向节55连接，且各个卷筒4同步转动。卷筒4之间通过万向节55连接，采用一个电机51则可实现同时驱动卷筒4转动，结构简单，相较于第二种实施方式，可以简化控制难度。
参见图9，进一步地，各个卷筒4和相应的卷簧3之间设有压紧轮6，压紧轮6连接于固定板1，各个压紧轮6挤压相应的卷簧3使相邻两个卷簧3之间相互连接。压紧轮6能够保证各个卷簧3向柱状结构内部靠拢，使得柱状的相邻两个卷簧3之间相互连接稳固，在驱动机构5的第一个实施例中，还可以保证卷簧3的条形孔32与螺杆52的螺纹更好的配合。特别地，各个压紧轮6相对于相应的卷簧3的挤压方向的方向轴线穿过柱状结构的中心轴线，并且方向轴线与柱状结构的中心轴线相互垂直，使得各个压紧轮6与相应的卷簧3之间受力更加均匀、有效，从而实现压紧轮6对卷簧3的有效挤压或释放时的导向作用。
参照图10，进一步地，各个卡扣结构31包括设于一个卷簧3侧边的插片311和设于另一个卷簧3侧边的插槽312，在卷簧3展开时，插片311能插入插槽312。采用插片311和插槽312，便于两个相邻的卷簧3展开时易于连接，收卷时易于解开。
参见图12，进一步地，承载板2设有用于安装卷簧3的安装孔21，安装孔21的边缘上方设有凸台211，采用连接件依次穿过凸台211、卷簧3将卷簧3和承载板2连接固定。如此，使得卷簧3固定于承载板2及其稳固。
具体的，卷簧3数量为三个，在卷簧3展开时，三个卷簧3首尾连接形成三角结构。三角结构能够使升降装置200的稳定性达到最佳。其中，安装孔21为三角结构，该三角结构的三个角设有圆弧结构212，圆弧结构212一端与相邻2个卷簧3中的一个卷簧3相抵，另一端与相邻两个卷簧3的剩余一个卷簧3相抵。在三角结构的安装孔21的三个角设置圆弧结构212，可以使得各个卷簧3围成的柱状结构在承载板2上固定得更加紧凑，避免晃动。或者，卷簧3的数量也可以是4个、5个、6个等等，相应地，各个卷簧3伸展之后便形成了正方形的柱状结构、正五边形的柱状结构、正六边形的柱状结构等等。
一种管廊巡检系统，采用本发明提供的机器人100和升降装置200的配合使用，机器人100可以不借助辅助工具则实现爬坡功能，结构简单，成本低，能够减少管廊巡检前的准备工作量；升降装置200可以根据具体管廊内部空间升降，实现大范围升降，提高监控区域的覆盖率，升降装置20在缩短到最小范围时，机器人100可以通过狭小的空间，可实现精益化运维。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。