[发明专利]一种用于城市排水网管的管道机器人

说明书

技术领域

本发明属于管道机器人技术领域，具体涉及一种用于城市排水网管的管道机器人。

背景技术

排水管道网络是城市排污系统的主要组成部分，也是城市的重要基础设施之一，城市中的各个道路下均分布有不同规格的排水管道。近年来，伴随着我国城市化进程的加快，许多城市不断加大基础设施投入，市政管网建设得到了前所未有的重视和发展，城市排水管网也得到了很大改善。但由于受城市建设、经济条件和管理方式的制约，往往忽视了对已建成排水管网的维护管理，或者维护管理力度不够，没有采用必要的检测手段，没有形成科学、系统的管理机制，使得出现问题的排水管网得不到及时修复，危及到城市公共服务的质量和城市安全。因此为了环境保护以及城市道路的安全，排水管道需要作定期的维护检修。另一方面，新建成的排污管道，为了保证工程质量，也必须在投入使用前进行内部检测，以保证使用安全。

但是管道一般深埋在地下、空中或者建筑物中，内部结构错综复杂、环境恶劣，内径较小，人工难以在这样的环境下工作，管道机器人由此应运而生。这种检测技术提高了管道检侧的准确性，便于管道工程管理维护人员分析了解管道缺陷产生的原因，开展对缺陷的评估，制订管道维护方案，消除管道安全隐患，在事故发生前就有计划地维修或更换管段，从而节约大量的维修费用，降低管道维护成本，保障人民生活及财产安全

发明内容

本发明需要解决的技术问题为：现有的城市排水管道，人工难以对其内部对其进行检测和维护。

本发明的技术方案如下所述：

一种用于城市排水网管的管道机器人，包括驱动模块、盖板、云台、升降台、梁和轮子；其中：

所述驱动模块有两个，对称地与两个梁固定安装，两个驱动模块和两个梁共同构成了管道机器人的基本框架；在每个所述驱动模块上均安装有两个轮子，四个所述轮子的安装位置对称；驱动模块、梁和轮子的功能相互配合能够实现管道机器人的前进、后退和转弯；在两个驱动模块的上方和下方还分别共同设置有盖板，用于密封管道机器人，保护内部的电气部分和零部件；在位于上方的盖板上，安装了升降台，所述升降台的顶端安装有云台，升降台能够实现云台垂直高度的变化，使得管道机器人可以适应不同内径的管道；所述云台上安装有摄像头和照明装置。

优选的，所述驱动模块具有机架、第一直齿轮、第二直齿轮、第三直齿轮、第四直齿轮、第五直齿轮、从动锥齿轮、主动锥齿轮和行走电机。

完全相同的第一直齿轮、第二直齿轮、第三直齿轮、第四直齿轮和第五直齿轮通过轴安装于所述机架上；第一直齿轮、第二直齿轮、第三直齿轮、第四直齿轮和第五直齿轮的齿依次啮合，使得第一直齿轮、第二直齿轮、第三直齿轮、第四直齿轮和第五直齿轮能够同步以相同的速度转动；在安装所述第一直齿轮的轴的两端还分别固定有轮子和从动锥齿轮，所述从动锥齿轮能够带动与其同轴安装的第一直齿轮和轮子同步转动；机架上还安装有行走电机，行走电机的输出轴上固定有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮的齿相互啮合，两者相互配合使得行走电机输出的转动方向旋转了90°；安装所述第五直齿轮的轴上也装有轮子，第五直齿轮能够带动与其同轴安装的轮子同步转动；同一个所述驱动模块的两个轮子位于所述机架的同一侧；行走电机的转动通过两个锥齿轮和五个完全相同的直齿轮传递至两个轮子，带动两个轮子同步转动。

优选的，所述升降台具有升降电机、机架、丝杠螺母、丝杠、第一从动杆、驱动连杆、第二从动杆和云台底座，所述机架固定于位于驱动模块上方的所述盖板之上；所述机架上固定安装有升降电机，所述升降电机的输出轴上固定连接有丝杠，丝杠上安装有丝杠螺母，所述丝杠螺母被设置于滑槽内，使得升降电机在转动时，能够带动丝杠螺母在滑槽内沿丝杠的轴向移动；在机架的两侧还设置有一对第一从动杆和一对第二从动杆，所述第一从动杆和第二从动杆各自关于机架对称地设置；两个所述第一从动杆和两个所述第二从动杆的一端均铰接于机架上，另一端均铰接于云台底座上；所述云台固定于云台底座上；位于同侧的第一从动杆和第二从动杆上两端的四个铰接点的连线构成平行四边形；在机架的两侧还对称地设置有两个驱动连杆，两个驱动连杆的一端分别铰接于同自己位于同侧的第二从动杆，另一端分别铰接于丝杠螺母的两侧；升降电机的转动能够带动丝杠螺母在滑槽内沿丝杠的轴向移动，进而带动驱动连杆的转动和移动，更进一步地使第一从动杆和第二从动杆绕与机架的铰接位置转动，从而实现铰接于第一从动杆和第二从动杆上的云台底座高度的改变，最终实现云台高度的改变。

优选的，所述轮子的外侧面与轮胎面之间采用弧形面过渡，使得轮子能够更好地与管道内的柱面相接触，提高接触的摩擦力。