一种用于城市地下管道检测机器人的制作方法

本发明涉及管道机器人技术领域，具体为一种用于城市地下管道检测机器人。

背景技术：

地下管道是敷设在地下用于输送液体、气体或松散固体的管道。中国古代早已采用陶土烧制的地下排水管道。明朝建都北京，大量采用砖和条石砌筑地下排水管道。宽达1米左右，高达2米左右。现代的地下管道种类繁多，有圆形、椭圆形、半椭圆形、多圆心形、卵形、矩形(单孔、双孔和多孔)、马蹄形等各种断面形式，采用钢、铸铁、混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、砖、石、石棉水泥、陶土、塑料、玻璃钢(增强塑料)等材料建造，城市地下管道维护是不可缺少的组成部分，需要定期进行维护。

然而，现有的城市地下管道的维护方式存在以下的问题：(1)大多数情况下是需要人进入管道进行查看，由于污水管网内各种有毒气体较多，人员进入后，人身安全无法得到保障，另外对于小口径管道，人员无法进入，需要借助专门的工具进行维护，操作十分繁琐；(2)目前现有的技术采用的管道机器人由于动力和设计结构上的不足，容易侧翻、卡死、施工耗费大量的时间，无法在复杂的管道内正常使用，这样会对管道检测带来很大的影响。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于城市地下管道检测机器人，解决了背景技术中所提出的问题，满足实际使用需求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于城市地下管道检测机器人，包括管道检测机器人，所述管道检测机器人包括机器人和与机器人相连接的卷线盘，所述机器人由机器人本体、轮胎、前摄像头、前远光灯、升降连接杆、后远光灯、航插座和拉手组成，所述轮胎均匀安装于机器人本体的两侧，所述前摄像头安装于机器人本体的前端且外围设置有保护杆，所述前远光灯位于前摄像头的后侧且与升降连接杆相连接，所述升降连接杆的下端安装于机器人本体上，所述后远光灯、航插座和拉手均安装于机器人本体的尾部，所述航插座与卷线盘之间连接有线缆，所述线缆与卷线盘的连接处安装有航插插头，所述航插插头上方安装有档线棍，所述卷线盘包括卷线盘箱体和安装于卷线盘箱体内的卷线机构，所述卷线盘箱体底部均匀安装有四组卷线盘脚轮且顶部活动连接有翻板支架，所述卷线盘箱体的尾部还设置有锂电池且前端安装有手推拉手，所述卷线机构包括内置于卷线盘箱体内的卷线辊和安装于卷线辊一侧的手动手柄，所述卷线辊的一端安装有接线头，所述接线头与线缆相连接且一侧转动设置有来回轴，所述来回轴的一端安装有驱动电机，所述来回轴上活动设置有来回结构且外侧平行设置有线压轮，所述线缆穿过来回结构，所述锂电池还连接有电源开关、点动按钮和急停按钮。

作为本发明的一种优选实施方式，所述保护杆呈环状设置于前摄像头外侧，所述保护杆采用钢材料。

作为本发明的一种优选实施方式，所述升降连接杆由电动推杆构成，所述电动推杆呈倾斜状设置且端部与前远光灯相连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述档线棍平行设置有两组，所述线缆穿插与两组所述档线棍之间。

作为本发明的一种优选实施方式，所述锂电池上分别安装有充电航插孔和放电航插孔，所述充电航插孔位于放电航插孔的下方。

作为本发明的一种优选实施方式，所述轮胎可以选着安装四组或六组，若干组所述轮胎规格相同且等高。

作为本发明的一种优选实施方式，所述驱动电机的动力输出端与来回轴相连接，所述来回轴表面呈螺纹状结构。

作为本发明的一种优选实施方式，所述来回结构包括主板和开设有于主板上的穿线口，所述主板的一端开设有螺纹槽口且另一端开设有滑槽，所述来回轴穿插于螺纹槽口内，所述线压轮穿插于滑槽内，所述线缆穿过穿线口内。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本方案设计了一款高清cctv管道检测爬行机器人，它可以用于dn300-2000mm的管道，通过远程遥控，人员处于地面，这样保证了施工人员的安全。

2.本方案设计的管道机器人考虑到管道内有很复杂的工作环境，研究出管道中的运动轨迹和相应的控制规律，经过改进可以在管道内进行正常施工，通过机器人的检测，了解管道内情况，来处理管道里复杂环境，达到高效率，高品质。

附图说明

图1为本发明的整体示意图；

图2为本发明所述机器人结构图；

图3为本发明所述卷线盘结构图；

图4为本发明所述卷线盘俯视图；

图5为本发明所述来回结构示意图。

图中:1-机器人，2-卷线盘，3-机器人本体，4-轮胎，5-前摄像头，6-前远光灯，7-升降连接杆，8-后远光灯，9-航插座，10-拉手，11-保护杆，12-线缆，13-航插插头，14-档线棍，15-卷线盘箱体，16-卷线盘脚轮，17-翻板支架，18-锂电池，19-手推拉手，20-卷线辊，21-手动手柄，22-接线头，23-来回轴，24-驱动电机，25-来回结构，26-线压轮，27-电源开关，28-点动按钮，29-急停按钮，30-充电航插孔，31-放电航插孔，32-主板，33-穿线口，34-螺纹槽口，35-滑槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种用于城市地下管道检测机器人，包括管道检测机器人，管道检测机器人包括机器人1和与机器人1相连接的卷线盘2，机器人1由机器人本体3、轮胎4、前摄像头5、前远光灯6、升降连接杆7、后远光灯8、航插座9和拉手10组成，轮胎4安装于机器人本体3的两侧，前摄像头5安装于机器人本体3的前端且外围设置有保护杆11，前远光灯6位于前摄像头5的后侧且与升降连接杆7相连接，升降连接杆7的下端安装于机器人本体3上，后远光灯8、航插座9和拉手10均安装于机器人本体3的尾部，航插座9与卷线盘2之间连接有线缆12，线缆12与卷线盘2的连接处安装有航插插头13，航插插头13上方安装有档线棍14，卷线盘2包括卷线盘箱体15和安装于卷线盘箱体15内的卷线机构，卷线盘箱体15底部均匀安装有四组卷线盘脚轮16且顶部活动连接有翻板支架17，卷线盘箱体15的尾部还设置有锂电池18且前端安装有手推拉手19，卷线机构包括内置于卷线盘箱体15内的卷线辊20和安装于卷线辊20一侧的手动手柄21，卷线辊20的一端安装有接线头22，接线头22与线缆12相连接且一侧转动设置有来回轴23，来回轴23的一端安装有驱动电机24，来回轴23上活动设置有来回结构25且外侧平行设置有线压轮26，线缆12穿过来回结构25，锂电池18还连接有电源开关27、点动按钮28和急停按钮29。

进一步改进地，如图2所示：保护杆11呈环状设置于前摄像头5外侧，保护杆11采用钢材料，可以达到对前摄像头5保护的目的。

进一步改进地，如图2所示：升降连接杆7由电动推杆构成，电动推杆呈倾斜状设置且端部与前远光灯6相连接，通过电动推杆的推动从而带动前远光灯6进行高度调节。

进一步改进地，如图1所示：档线棍14平行设置有两组，线缆12穿插与两组档线棍14之间，便于线缆12进行导向。

进一步改进地，如图3所示：锂电池18上分别安装有充电航插孔30和放电航插孔31，充电航插孔30位于放电航插孔31的下方，进行充电和放电处理。

进一步改进地，如图2所示：轮胎4可以选着安装四组或六组，若干组轮胎4规格相同且等高，根据需要进行选择。

进一步改进地，如图4所示：驱动电机24的动力输出端与来回轴23相连接，来回轴23表面呈螺纹状结构，设计为螺纹结构便于来回轴23驱动主板32位移。

具体地，来回结构25包括主板32和开设有于主板32上的穿线口33，主板32的一端开设有螺纹槽口34且另一端开设有滑槽35，来回轴23穿插于螺纹槽口34内，线压轮26穿插于滑槽35内，线缆12穿过穿线口33内，通过驱动电机24带动来回轴23转动，来回轴23在转动的过程中通过表面的螺纹结构带动主板32顺着滑槽35进行来回移动，从而带动上方的线缆12同步运动，从而使得电缆在卷线辊20不同位置进行收卷。

在使用时：本发明该机器人管道检测，进行地下管道施工时，首先把如图1所示的机器人1放入窨井，同时打开卷线盘2，机器人1全部放入窨井内的施工位置，施工过程中，首先把摄像头1如图2所示前进，按照管径大小更换轮胎4、根据管道的口径调节对前远光灯6提升或下降，在操作之前插上航插插口4，推动线盘滚轮1，可以通过锂电池18驱动安装于卷线辊20一端的电机带动卷线辊20转动，进行自动收卷和放松，也可以手动时，用手动手柄21驱动卷线辊20，经过线压轮26进行压线，施工完成后，拔掉航插插头13，把带线的航插插头13放入卷线盘2上的专用插孔上，使机器人1跟卷线盘2脱离，施工过程中，如有碰到线与管道机器人不同步时，点一下点动按钮28，或用手动卷线进行卷放线，如果有特殊情况请按急停按钮29给予急停，完工后航插插头13返回航插指定位置，以便操作人员随时了解卷线盘1的状况，管道检测机器人是一种可沿着管道内部自动行走，带多种传感器及操作或计算机自动控制下，进行管道操作的机、电、仪器一体化。系统由控制器、爬行器、摄像头及电缆转盘、显示器组成，爬行器上装载高清一体摄像头，管道机器人是一套综合运用cctv、摄像头检测设备，对管道的水下部分进行检测，管道机器人小巧玲珑，一个人即可完成作业，提高工作效率，增强品质质量，可以用于检测直径从300mm到2000mm的管道；爬行器与摄像头采用了防水设计密封性能良好，ip68级可至水下进行检测(正压状态下).大容量锂电池续航时间大于8小时。检测过程中，可快速抓取缺陷图片，检测完成后，可立即得到检测报告。此外，可以在检测的过程中实时获取管道的坡度曲线，以此判断管道内部沉积情况。通过电缆盘与控制系统连接，高精度电缆盘，收放线互不影响，可用于200米长的线缆，适用管径为：300mm--3000mm，操作屏控制系统，如：爬行器的前进、后退、转向、停止、速度调节；镜头座的抬升、下降、灯光调节；镜头的水平或垂直旋转、调焦、变倍等、前后视切换等。经过广大客户的验证，目前已广泛应用于管道检测，矿井检测，隧道验收、消防救援，灾害支援、高温、有毒环境等等。在检测过程中，控制系统可实时显示、录制镜头传回的画面以及爬行器的状态信息，并可通过触摸屏录入备注信息。我们自主研发机型创造，采用了数字相机，内置相机摄像头分辨率达到300万像素到500万像素，摄像头分辨率越高，机器人对管道内部堵塞、塌陷、错位，裂痕等各种缺陷状态的分辨能力就越强，6轮驱动，配有进口电机使cctv机器人具备小于30°爬坡、15cm越障、负载80kg正常工作能力。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。