一种管道探测无人机的制作方法

本发明属于无人机，具体为一种管道探测无人机。

背景技术：

1、地下管道是城市建设的重要组成部分，地下管道在建设、使用、维护的过程中需要对管道进行测量测绘；地下管线由多节直管道连接而成，且管道主线与管道支线之间通过三通管实现连接。

2、采用人工方法对地下管道进行测量测绘时，难以保证管道能容纳人员正常的活动，只有极少数城市大型管道能容纳检修人员活动，且管道内空气、湿度、温度均难以确保适合生物存活的需求，检修风险较大。

3、无人机设备作为一种远程遥控设备，在针对于地下管道、桥梁管道等常规人员难以到达的地方进行检测作业时，具有较大的优势；其通过视觉和激光雷达导航可实现自主飞行，完成管道的各类型检测作业。

4、现有技术中记载了一种地下管道测绘方法及系统（公开号为cn113405539b），采用无人机测绘装置自动完成对地下管道的测绘，提高效率的方法，然而无人机设备作为一种多旋翼飞行器，针对桥梁管道或地下管道中具有强对流气流的情况时，尤其是地下管道与外界温差较大的情况下，检修过程中刚打开管道与外界的连通处，会因为温差产生较大的气体对流现象，此时作为受到风速影响较大的多旋翼飞行器，会难以保持正常的飞行姿态，即难以对具有强风的管道内进行飞行探测；

5、现有技术中还记载了一种陆空两栖高层建筑系泊侦察灭火机器人及作业方法（公开号为cn116549893a），采用了一种陆空两栖的无人机系统，然而该装置中主要是陆地系统对飞行系统进行搭载，飞行系统不能实现对陆地系统的运输，针对于地下管道或桥梁管道这些难以陆行设备难以到达的区域，必须由飞行系统对陆行系统实现运输，再由陆行系统在管道内进行探测，然而管道大小严重地限制了无人机的尺寸，因此难以实现对常规陆行设备的搭载与运输，且常规地下待管道内底部伴随有积水、积灰及破损的问题，陆行设备难以在积水中正常活动。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决地下管道中具有风力影响无人机飞行时，难以通过现有无人机设备进行遥控探测的技术问题，提供一种管道探测无人机。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种管道探测无人机，包括机体及机体四侧通过连杆部连接的电机，所述电机输出端通过变速箱分别传动连接有涡轮轴与转轮，所述机体下方设置有伸缩腔体，所述伸缩腔体内设置有可水平伸缩展开的支撑脚架部与可绕接绕线组的滑轮组部；

4、所述涡轮轴外侧环形等距分布有涡轮扇叶；

5、所述转轮包括有绕涡轮扇叶外侧呈圆环形设置的轮毂、轮毂圆心处设置的法兰轴、轮毂与法兰轴之间固定连接的骨架杆及轮毂外缘处套设的胎面；

6、所述变速箱内包括有与涡轮轴固定连接的扇叶齿轮、与法兰轴通过连接圆筒固定连接的轮齿轮、设置于轮齿轮与扇叶齿轮之间间隙处的垂直轴杆、垂直轴杆两端转动连接的主动齿轮及与垂直轴杆中点处垂直连接的主动轴，所述主动轴贯穿连接圆筒中心处，且贯穿处延伸端与电机输出端固定连接，两个所述主动齿轮均一侧与扇叶齿轮啮合连接，另一侧与轮齿轮啮合连接，所述变速箱外壳与电机固定安装；

7、所述法兰轴与电机输出端转动连接，所述电机外壳上安装有电磁刹车器，所述法兰轴侧面安装有配合电磁刹车器抵接的刹车盘；

8、所述连杆部及伸缩腔体均可伸缩设置。

9、其中，所述伸缩腔体包括两个互相平行设置的盖板、盖板之间平行等距分布的多个活动隔板及两个盖板之间连接的电动伸缩杆，多个活动隔板之间以及活动隔板与盖板之间均插接有连接轴，所述活动隔板及盖板均设置有配合连接轴插接滑动的轴孔，两个所述盖板上均开设有贯穿上下两侧的网孔。

10、其中，所述轴孔呈中间宽两边窄的纺锤形结构，所述连接轴呈中间窄两边宽的“工”形结构，所述连接轴两侧膨胀端与轴孔开口处卡接。

11、其中，所述连杆部包括有与机体固定的固定杆、与电机固定的套杆、套杆与固定杆之间插接滑动的滑杆及滑杆外侧环绕设置的弹簧，所述弹簧一端与套杆向外延伸的膨胀环抵接，另一端与固定杆向外延伸的膨胀环抵接。

12、其中，所述机体内设置有多个分别贯穿连杆部内腔的绕线绳，所述套杆远离固定杆的一端抵接有端盖，所述端盖与绕线绳固定，多个所述绕线绳远离端盖的一端互相绕接形成有绕线组，所述机体内腔转动连接有与绕线绳抵接的绕线导辊。

13、其中，所述滑轮组部包括有与伸缩腔体内腔底部固定的第一定滑轮、与伸缩腔体内腔顶部固定的第二定滑轮和第三定滑轮及设置于第三定滑轮下方的动滑轮，所述动滑轮外侧转动连接有滑轮套，所述绕线组依次与第一定滑轮、第二定滑轮、动滑轮及第三定滑轮绕接后延伸端与滑轮套固定。

14、其中，所述机体底部固定安装有横杆架与延伸托架，所述伸缩腔体顶端固定安装有支板，所述支板与横杆架可拆卸安装。

15、其中，所述伸缩腔体及支板顶端均开设有配合绕线组贯穿滑动的通孔。

16、其中，所述支撑脚架部包括有多个交错排列的第一转杆与第二转杆、可水平平移的脚架杆及与伸缩腔体内两个盖板分别固定的两个固定座，多个第一转杆与第二转杆互相交叉设置，第一转杆的两个顶端与第二转杆的两个顶端交叉处均转动连接，所述脚架杆上固定有分别与第一转杆及第二转杆均转动连接的支架，多个所述第一转杆及第二转杆中远离支架的第一转杆及第二转杆的自由端分别与两个固定座转动连接。

17、其中，所述支撑脚架部设置有两个，所述伸缩腔体两侧均开设有分别配合两个脚架杆水平滑动的开口槽。

18、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

19、1、本发明中，采用了共轴旋转的涡轮扇叶与转轮，由于采用了电机输出端与变速箱内主动轴的固定，可实现电机通过变速箱同时带动涡轮扇叶以及转轮的转动，当转轮被电磁刹车器限位不能进行转动时，变速箱可将电机的转动动力全部输出至涡轮扇叶处进行转动，以实现正常的飞行，以便于将整体装置飞行至难以到达的桥梁或城市地下的管道处；当转轮正常转动时，电机可驱动转轮转动，与管道等位置的内壁进行贴合移动，以便于在管道内进行探测作业。

20、2、本发明中，采用了可伸缩的连杆部机构与伸缩腔体，由于采用了绕线绳对连杆部的长度的限位，以及绕线组受到伸缩腔体高度的控制，可实现在伸缩腔体高度收缩时，将绕线组从伸缩腔体内释放出来，从而使得连杆部处绕线绳的长度增加，进一步使得连杆部长度伸长，实现了由伸缩腔体驱动四个电机机转轮互相远离展开的效果。

21、3、本发明中，采用了与伸缩腔体联动展开的支撑脚架部，由于采用了支撑脚架部两端与伸缩腔体上下两侧的转动，可实现在伸缩腔体高度收缩时，带动支撑脚架部展开并延伸出伸缩腔体外侧，以实现支撑脚架部在装置切换姿态时同步展开，进而支撑整体装置在切换姿态时避免碰撞摔落的效果。

技术特征：

1.一种管道探测无人机，其特征在于：包括机体（1）及机体（1）四侧通过连杆部（2）连接的电机（6），所述电机（6）输出端通过变速箱（3）分别传动连接有涡轮轴（32）与转轮（4），所述机体（1）下方设置有伸缩腔体（5），所述伸缩腔体（5）内设置有可水平伸缩展开的支撑脚架部（8）与可绕接绕线组（15）的滑轮组部（9）；

2.如权利要求1所述的一种管道探测无人机，其特征在于：所述伸缩腔体（5）包括两个互相平行设置的盖板（53）、盖板（53）之间平行等距分布的多个活动隔板（55）及两个盖板（53）之间连接的电动伸缩杆（57），多个活动隔板（55）之间以及活动隔板（55）与盖板（53）之间均插接有连接轴（56），所述活动隔板（55）及盖板（53）均设置有配合连接轴（56）插接滑动的轴孔（58），两个所述盖板（53）上均开设有贯穿上下两侧的网孔（54）。

3.如权利要求2所述的一种管道探测无人机，其特征在于：所述轴孔（58）呈中间宽两边窄的纺锤形结构，所述连接轴（56）呈中间窄两边宽的“工”形结构，所述连接轴（56）两侧膨胀端与轴孔（58）开口处卡接。

4.如权利要求1所述的一种管道探测无人机，其特征在于：所述连杆部（2）包括有与机体（1）固定的固定杆（21）、与电机（6）固定的套杆（24）、套杆（24）与固定杆（21）之间插接滑动的滑杆（23）及滑杆（23）外侧环绕设置的弹簧（22），所述弹簧（22）一端与套杆（24）向外延伸的膨胀环抵接，另一端与固定杆（21）向外延伸的膨胀环抵接。

5.如权利要求4所述的一种管道探测无人机，其特征在于：所述机体（1）内设置有多个分别贯穿连杆部（2）内腔的绕线绳（14），所述套杆（24）远离固定杆（21）的一端抵接有端盖（16），所述端盖（16）与绕线绳（14）固定，多个所述绕线绳（14）远离端盖（16）的一端互相绕接形成有绕线组（15），所述机体（1）内腔转动连接有与绕线绳（14）抵接的绕线导辊（13）。

6.如权利要求5所述的一种管道探测无人机，其特征在于：所述滑轮组部（9）包括有与伸缩腔体（5）内腔底部固定的第一定滑轮（91）、与伸缩腔体（5）内腔顶部固定的第二定滑轮（92）和第三定滑轮（94）及设置于第三定滑轮（94）下方的动滑轮（93），所述动滑轮（93）外侧转动连接有滑轮套（95），所述绕线组（15）依次与第一定滑轮（91）、第二定滑轮（92）、动滑轮（93）及第三定滑轮（94）绕接后延伸端与滑轮套（95）固定。

7.如权利要求5所述的一种管道探测无人机，其特征在于：所述机体（1）底部固定安装有横杆架（12）与延伸托架（11），所述伸缩腔体（5）顶端固定安装有支板（51），所述支板（51）与横杆架（12）可拆卸安装。

8.如权利要求7所述的一种管道探测无人机，其特征在于：所述伸缩腔体（5）及支板（51）顶端均开设有配合绕线组（15）贯穿滑动的通孔（52）。

9.如权利要求6所述的一种管道探测无人机，其特征在于：所述支撑脚架部（8）包括有多个交错排列的第一转杆（83）与第二转杆（85）、可水平平移的脚架杆（82）及与伸缩腔体（5）内两个盖板（53）分别固定的两个固定座（84），多个第一转杆（83）与第二转杆（85）互相交叉设置，第一转杆（83）的两个顶端与第二转杆（85）的两个顶端交叉处均转动连接，所述脚架杆（82）上固定有分别与第一转杆（83）及第二转杆（85）均转动连接的支架（81），多个所述第一转杆（83）及第二转杆（85）中远离支架（81）的第一转杆（83）及第二转杆（85）的自由端分别与两个固定座（84）转动连接。

10.如权利要求6所述的一种管道探测无人机，其特征在于：所述支撑脚架部（8）设置有两个，所述伸缩腔体（5）两侧均开设有分别配合两个脚架杆（82）水平滑动的开口槽（59）。

技术总结
本发明公开了一种管道探测无人机，属于无人机技术领域，包括机体及机体四侧通过连杆部连接的电机，所述电机输出端通过变速箱分别传动连接有涡轮轴与转轮，所述机体下方设置有伸缩腔体，所述伸缩腔体内设置有可水平伸缩展开的支撑脚架部与可绕接绕线组的滑轮组部；所述涡轮轴外侧环形等距分布有涡轮扇叶。本发明中，采用了共轴旋转的涡轮扇叶与转轮，电机可驱动转轮转动，与管道等位置的内壁较宽处完成挤压，使得转轮转动时不受管道底部水流及各种线路障碍物的影响，以便于在管道内进行探测作业。

技术研发人员：张立超,王吉林,王军,管竟尧,张枨枨
受保护的技术使用者：山东字节信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15