[发明专利]一种适用于液体环境的管道机器人

说明书

技术领域

本发明属于水下机器人技术领域，特别是涉及一种适用于液体环境的管道机器人。

背景技术

目前，随着管道运输业的快速发展，管道内部检测问题日趋凸显。输送液体的管道内壁极易出现老化、腐蚀、裂纹、异物附着等问题。传统的管外检测措施无法对管内壁的情况做出准确的评估，也无法对管内壁进行有效的清理。而目前的管道维护方式多为检修人员采用手工方式进行维护。这种维护方式很难准确判断出管道内部出现问题的位置，不仅工作强度大，工作效率极低，而且在维护时需要停用管道，从而严重地妨碍了管道的正常工作。因此，有必要设计一种在不妨碍管道正常工作的情况下，能对管内壁进行检测与清洗工作的机器人。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种在充满液体的水平直或弯曲程度较小管道中对管道内壁进行检测和清洗工作的机器人。

为了达到上述目的，本发明提供的适用于液体环境的管道机器人包括壳体、电池组、控制装置、遥控器、螺旋桨、支撑装置、视觉传感器、小型机械手臂、直流电机和显示器；其中壳体由一个空心半球和一个带圆顶且水平设置的空心圆柱体螺纹连接而构成，在空心圆柱体的内部沿轴向设有两块平行的隔板，由此将空心圆柱体的内部空间分为三部分，其中底层放置电池组；中部放置两台直流电机作为动力装置，并且两台直流电机的输出轴均向外设置；上部放置控制装置，并且控制装置上带有信号接收模块；同时空心圆柱体的顶部连接有一透明的空心圆顶，内部设置能够在水平面内旋转360度的视觉传感器；电池组与直流电机、控制装置及视觉传感器电连接，用于为这些部件供电；两个螺旋桨分别位于壳体的前后端，其上的桨毂贯穿空心半球或圆顶的中心后延伸到壳体的内部，并且每个桨毂的后端与一个直流电机的输出轴相连；空心圆柱体的两侧部位分别连接一个小型机械手臂；壳体的前后部位外部分别套有一个支撑装置；遥控器由工作人员手持，其上带有信号发射模块，并且与控制装置无线连接；显示器设置在地面上，与视觉传感器无线连接。

所述的支撑装置包括支撑环、多根支撑架、多个弹簧和多个轴承滑轮；其中支撑环套在壳体外部；支撑架为杆状，多根支撑架的后端间隔铰接在支撑环的外圆周面上；每根支撑架的后端与一根弹簧的一端相连接，弹簧另一端固定在支撑环的外圆周面上；每根支撑架的前端分别安装一个轴承滑轮。

所述的多根支撑架在支撑环上等间距分布，数量为4根。

所述的弹簧为螺旋式压缩弹簧。

所述的空心圆顶与空心圆柱体之间螺纹连接且设有密封圈。

所述的空心半球和空心圆柱体之间还设有密封圈。

本发明提供的适用于液体环境的管道机器人具有如下有益效果：

本发明管道机器人可工作于充满液体的水平直管道或弯曲程度较小的管道中，管外工作人员可利用遥控器控制其在管道内往复行走，视觉传感器实时传回管道内的图像来检查管道内壁的状态，并可通过小型机械手臂来完成简单的清洗工作。另外，本管道机器人具有简单实用，结构轻巧，工作时间长等特点，。并可极大降低管道检修人员的工作难度，且采用模块化设计，方便组装和维护，可大量生产。

附图说明

图1是本发明提供的适用于液体环境的管道机器人外部结构示意图；

图2是本发明提供的适用于液体环境的管道机器人内部结构示意图；

图3是本发明提供的适用于液体环境的管道机器人中支撑装置示意图；

图4是本发明提供的适用于液体环境的管道机器人中控制系统组成框图。

具体实施方式

下面通过结合附图和具体实施例对本发明提供的适用于液体环境的管道机器人进行详细说明。