一種管道檢測微型機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于對市政管道進行檢測的管道檢測微型機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]管道是工業(yè)、能源、軍事裝備、城市建筑等領(lǐng)域中使用廣泛的物料運輸手段，城市污水、天然氣和工業(yè)物料運輸、給排水和建筑物的通風(fēng)系統(tǒng)等，均使用大量復(fù)雜隱蔽的管道。保障這些管道系統(tǒng)的安全性和有效性至關(guān)重要。但是隨著使用年限的增加，管道不可避免地會出現(xiàn)老化、裂縫、腐蝕或者受到外來施工的破壞。如果不及時處理，一旦發(fā)生事故不但會帶來巨大的經(jīng)濟損失，對環(huán)境也會造成嚴(yán)重的污染。因此，定期對管道進行勘查和維護，就顯得非常必要。
[0003]然而，以往對此沒有較好的對策，由此，導(dǎo)致無法對地下管道等地下管道的損壞進行非地面開挖技術(shù)，即內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)法對地下管道進行整體修復(fù);繼而，采用地面大開挖修理對交通會造成嚴(yán)重影響，而且工期長，施工噪音大，工程垃圾多，對周邊環(huán)境也造成很大影響。同時，無法對市政排水地下管道，農(nóng)業(yè)用水地下管道，工業(yè)用水地下管道，自來水地下管道，煤氣地下管道等地下管道進行高效的排堵、維護和修復(fù)。
[0004]隨著科技的發(fā)展，機器人作為一種自動化的機器，具備一些與人或生物相似的能力，如感知、規(guī)劃、運動及動作能力的協(xié)作等，機器人技術(shù)被視為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一。自20世紀(jì)60年代工業(yè)機器人問世以來，隨著社會的進步和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是在信息技術(shù)、控制理論等學(xué)科迅速發(fā)展的支持下，機器人的種類日益繁多，性能不斷地改進，工作領(lǐng)域也在不斷地擴大。從深海到宇宙空間，在各種人類所不能承受的極限環(huán)境中都能找到機器人的應(yīng)用?？梢哉f，現(xiàn)代機器人技術(shù)已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的工業(yè)機器人的范疇，逐步轉(zhuǎn)向應(yīng)用于各種特殊工況的特種機器人技術(shù)。
[0005]管道機器人作為特種機器人的一種，它的研究為管道的檢測、維護提供了新的技術(shù)手段，改變了傳統(tǒng)管道開挖抽檢的單一模式。提高了管道檢側(cè)的準(zhǔn)確性，便于管道工程管理維護人員分析了解管道缺陷產(chǎn)生的原因，開展對缺陷的評估，制訂管道維護方案，消除管道安全隱患，在事故發(fā)生前就有計劃地維修或更換管段，從而節(jié)約大量的維修費用，降低管道維護成本，保障人民生活及財產(chǎn)安全，減少有毒氣體或液體泄漏造成的環(huán)境污染。因此，開展管道機器人的研究具有重要的科學(xué)意義和明顯的社會經(jīng)濟效益。目前，管道機器人的研究得到了世界各國的高度重視，大量的管道維護需求為管道機器人的研究開發(fā)和應(yīng)用提供了廣闊的市場空間，將逐漸成為一項十分巨大的產(chǎn)業(yè)工程。
[0006]目前，現(xiàn)有的用于對市政管網(wǎng)的管道進行檢測的管道機器人一般適用于管徑為150mm以上的大管徑的管道作業(yè)，無法完成小管道環(huán)境檢測；另外，現(xiàn)有管道機器人的移動裝置多樣，如螺旋前進等，其存在行進速度慢，難以順利通過彎管、變徑管、豎直管等問題，且目前機器人只能直線行走，無法適用于一些特殊管道探測。
[0007]此外，現(xiàn)有的用于市政管網(wǎng)的管道檢測的管道機器人還存在如下不足:I)體積過大，對于小管徑的管道無法使用;2)只適用于特定管徑的管道，不具有通用性，成本過高;3)固定式的攝像頭，無法全面的對管道檢測，使用效果不佳;4)只具有前置攝像頭，設(shè)備回退時操作麻煩且容易卡在管道中。因此，市政管網(wǎng)檢測目前大多還是使用人工的方式檢測，費時費力，效率低下，存在安全隱患并且對于長距離的小管道是無法進行檢測的。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種管道檢測微型機器人，旨在其不僅具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、節(jié)約成本、可擴大檢測視角及提高檢測精度的性能，而且采用可拆卸輪式運動結(jié)構(gòu)結(jié)合云臺相機對管道進行檢測，實現(xiàn)對不同管徑的管道方便進行檢測的目的。
[0009]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，所述管道檢測微型機器人包括機身組件、云臺相機組件、后置攝像頭組件、傳動機構(gòu)、懸掛機構(gòu)及控制器;所述機身組件呈縱長中空框狀結(jié)構(gòu)，所述云臺相機組件及所述后置攝像頭組件分別安裝在所述機身組件的前端及后端，所述傳動機構(gòu)活動連接在所述機身組件的中空框內(nèi)，所述懸掛機構(gòu)連接在所述機身組件的后部且位于所述后置攝像頭組件的下面，所述控制器通過線纜與所述機身組件連接，所述傳動機構(gòu)包括兩個電機及兩個車輪組，所述兩個電機通過對應(yīng)的電機安裝座及電機軸安裝于機器人殼體內(nèi)，所述兩個車輪組分別安裝于所述機身組件的兩側(cè)，所述每個車輪組分別包括三種不同直徑的橡膠車輪，且所述不同輪徑的車輪之間采用凸臺和凹槽結(jié)構(gòu)相互配合。
[0010]進一步地，前述的機身組件包括左側(cè)板、右側(cè)板、上蓋板、前固定座、氣嘴、兩個吊鉤及多個緊固螺釘;所述左側(cè)板與所述右側(cè)板相對設(shè)置且分別通過螺栓固定于機器人殼體的縱長向兩側(cè)，所述上蓋板分別與所述左側(cè)板及所述右側(cè)板連接，所述前固定座通過螺栓固定在所述機器人殼體的前端;所述氣嘴設(shè)置在所述機器人殼體的后部，所述兩個吊鉤通過螺釘及銷釘相結(jié)合的方式分別連接于所述左側(cè)板及所述右側(cè)板的中間靠前的位置;所述機器人殼體的后端為H型支架結(jié)構(gòu)，其具有U型開口。
[00?1 ]進一步地，前述的云臺相機組件包括云臺相機、內(nèi)防水結(jié)構(gòu)、外防水結(jié)構(gòu)及定位銷釘;所述云臺相機通過所述定位銷釘及所述緊固螺釘固定在所述前固定座上，所述內(nèi)防水結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述前固定座的凸出部的圓周外側(cè)且與所述定位銷釘相鄰設(shè)置;所述外防水結(jié)構(gòu)包覆在所述云臺相機與所述前固定座相接合的接合部的外側(cè)。
[0012]進一步地，前述的機器人還包括插頭與插座組件，所述插頭與插座組件設(shè)置在所述機器人殼體的后端且位于所述后置攝像頭的上面;所述插頭與插座組件包括線纜插頭及線纜插座，所述線纜插頭插接在所述線纜插座上以通過所述線纜插頭與外部電纜盤、主控器電纜連接，所述線纜插座固定在所述機身組件的上端靠近所述上蓋板的位置，且所述線纜插座位于所述后置攝像頭的上面。
[0013]進一步地，前述的后置攝像頭組件包括后置攝像頭、第一防水結(jié)構(gòu)及第二防水結(jié)構(gòu);所述后置攝像頭設(shè)置在所述機身組件的下端，所述第一防水結(jié)構(gòu)卡設(shè)在所述后置攝像頭與所述機身組件的接合部之間以形成密封;所述第二防水結(jié)構(gòu)卡設(shè)在所述線纜插座與所述機身組件的接合部之間以形成密封。
[0014]進一步地，前述的傳動機構(gòu)還包括電機錐齒輪、多個軸承、前輪軸、中輪軸、后輪軸、后輪軸承、輪軸錐齒輪、輪軸直齒輪、過渡直齒輪;所述電機錐齒輪安裝在所述電機軸上，所述多個軸承分成兩兩一組分別安裝在所述前輪軸、所述中輪軸及所述后輪軸上并位于所述電機的側(cè)部;所述前輪軸、所述中輪軸及所述后輪軸平行設(shè)置，且分別安裝在所述電機的前端、中端及后端;所述輪軸直齒輪分別對應(yīng)安裝在所述前輪軸、所述中輪軸及所述后輪軸上;所述后輪軸承安裝在所述后輪軸上，所述輪軸錐齒輪安裝在所述后輪軸上且與所述后輪軸承相鄰間隔設(shè)置，所述輪軸錐齒輪與所述電機錐齒輪嚙合;所述過渡直齒輪安裝在所述電機軸上且與所述輪軸直齒輪嚙合。
[0015]進一步地，前述的輪軸錐齒輪通過所述過渡直齒輪帶動所述中輪軸上