CN110541998A - 一种节流爬行机器人及检控节流方法 - Google Patents

一种节流爬行机器人及检控节流方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节流爬行机器人，包括摄像头、驱动轮组件、框架体、舵机、元器件接口板、弹簧、流量调节环和控制电路元器件。本发明还公开了一种检控节流方法，包括以下步骤：步骤一：将节流爬行机器人置设于待检测的管道内，开启机器电源；步骤二：驱动轮组件工作，机器人前进；步骤三：数据实时获取；步骤四：数据实时处理；步骤五：结合流体状态，调节流量；步骤六：结合对管道内的裂纹判断、淤积判断的结果，回传管道信息，进行管道维护。本发明能适应一定尺寸范围的管道；且能够调节流量，可以节流后对管道内信息进行采集，结合数据，对需要维护的管道进行维护。

Description

一种节流爬行机器人及检控节流方法
【技术领域】
本发明涉及市政管道检修的技术领域，特别是节流爬行机器人及检控节流方法的技术领域。
【背景技术】
现在市政工程中的通风管道，需要定期检查管道是否有堵塞或者有裂痕，如隧道内的通风管道。通风管道是为了使空气流通，降低有害气体浓度的一种市政基础设施。水管道则是为了使液体流体，而设立的管道。针对水管道，不仅仅需要获得裂纹状况，还应获得流体的状态，如流动状况、浑浊状况等，从而便于对水管道进行维护。为此，管道需要进行定期巡检，通过巡检设备进行管道内的数据采集，以对管道进行维护，确保工程中管道的安全使用。
因而，需要一种节流爬行机器人，同时需要该设备能够适应一定尺寸范围的管道，且能够调节流量，便于改变流量以采集流体状态。还需要一种检控节流方法，能够检测管道内部状况，并传回信息。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种节流爬行机器人及检控节流方法，能够通过弹簧张紧的驱动轮适应不同管径的管道的内部巡检，通过摄像头获取管道内部的数据信息，通过舵机联动调节的流量调节环调整流量；通过摄像头获取的数据信息，处理获取裂纹状况、淤积状况和流体状态，从而结合管道内状况，对管道进行维护。本发明能适应一定尺寸范围的管道；且能够调节流量，可以节流后对管道内信息进行采集，结合数据，对需要维护的管道进行维护。
为实现上述目的，本发明提出了一种节流爬行机器人，包括摄像头、驱动轮组件、框架体、舵机、元器件接口板、弹簧、流量调节环和控制电路元器件，所述框架体上的连杆上安装有驱动轮组件、弹簧，框架体左侧前端设有摄像头，框架体内部左侧的夹板上安装有元器件接口板，元器件接口板上安装有控制电路元器件，控制电路元器件与摄像头、驱动轮组件、舵机均电性连接；所述框架体内部右侧的夹板上安装有舵机，舵机的输出轴与流量调节环机械连接。
作为优选，所述驱动轮组件包括驱动轮，驱动轮为带轮毂电机的车轮。
作为优选，所述框架体右侧的夹板内置设有蓄电池，蓄电池与摄像头、驱动轮组件、舵机、控制电路元器件均电性连接。
作为优选，所述流量调节环包括内底板、多节板、外压板、中封板和大转杆，所述内底板、外压板通过螺栓组件固定在框架体上，内底板、外压板之间设有多节板、中封板，内底板右端面配合有多节板，多节板右端面配合有中封板，中封板通过螺栓组件连接有大转杆，大转杆与舵机输出轴上的小转杆相连接；所述内底板外周均布有数量为3的第一凸耳，第一凸耳的中部设有第一通孔，内底板右端面上沿径向开有若干滑槽；所述多节板由若干弧形板组成，弧形板两端面均设有圆柱头，圆柱头配合于滑槽内；所述外压板外周均布有数量为3的第二凸耳，第二凸耳的中部设有第二通孔；所述中封板外周设有数量为2的第三凸耳，第三凸耳的中部设有第三通孔，中封板为圆环形结构，中封板沿圆环面上均布有第四通孔，第四通孔内配合有圆柱头；所述大转杆两端对称设有第五通孔。
本发明还提出了一种检控节流方法，包括以下步骤：
步骤一：将节流爬行机器人置设于待检测的管道内，开启机器电源；
步骤二：驱动轮组件工作，机器人前进：通过弹簧将驱动轮组件向外张紧，以适应轨道大小，通过驱动轮组件内置的轮毂电机前进；
步骤三：数据实时获取：通过机器人上的摄像头，对管道内的图形数据进行实时获取；
步骤四：数据实时处理：将摄像头获得的图形数据进行实时处理，进行裂纹判断、淤积判断，并获得流体状态；
步骤五：结合流体状态，调节流量：结合实时获得的流体状态，通过调节舵机以控制流量调节环的开口大小；
步骤六：结合对管道内的裂纹判断、淤积判断的结果，回传管道信息，进行管道维护。
作为优选，所述裂纹判断的判断方法为：当存在裂纹，判断裂纹程度大小，裂纹程度大时，机器人不继续前进，输出裂纹位置信息、裂纹状态信息及待修整的信息；裂纹程度小时，机器人继续前进，同时输出裂纹位置信息、裂纹状态信息。
作为优选，所述淤积判断的判断方法为：当存在淤积，判断淤积程度大小，淤积程度大时，机器人不继续前进，输出淤积位置信息、淤积状态信息及待清理的信息；淤积程度小时，机器人继续前进，同时输出淤积位置信息、淤积状态信息。
作为优选，所述管道信息包括裂纹位置信息、裂纹状态信息、淤积位置信息、淤积状态信息及文字信息，文字信息包括待修整的信息和待清理的信息。
本发明的有益效果：本发明能够通过弹簧张紧的驱动轮适应不同管径的管道的内部巡检，通过摄像头获取管道内部的数据信息，通过舵机联动调节的流量调节环调整流量；通过摄像头获取的数据信息，处理获取裂纹状况、淤积状况和流体状态，从而结合管道内状况，对管道进行维护。本发明能适应一定尺寸范围的管道；且能够调节流量，可以节流后对管道内信息进行采集，结合数据，对需要维护的管道进行维护。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种节流爬行机器人及检控节流方法的机器人的立体图；
图2是本发明一种节流爬行机器人及检控节流方法的机器人的立体***图一；
图3是本发明一种节流爬行机器人及检控节流方法的机器人的立体***图二；
图4是本发明一种节流爬行机器人及检控节流方法的机器人的立体***图三；
图5是本发明一种节流爬行机器人及检控节流方法的流量调节环的立体***图。
图中：1-摄像头、2-驱动轮组件、3-框架体、4-舵机、5-元器件接口板、6-弹簧、7-流量调节环、71-内底板、711-第一凸耳、712-滑槽、713-第一通孔、72-多节板、721-弧形板、722-圆柱头、73-外压板、731-第二凸耳、732-第二通孔、74-中封板、741-第三凸耳、742-第三通孔、743-第四通孔、75-大转杆、751-第五通孔。
【具体实施方式】
参阅图1、图2、图3、图4和图5，本发明，包括摄像头1、驱动轮组件2、框架体3、舵机4、元器件接口板5、弹簧6、流量调节环7和控制电路元器件，所述框架体3上的连杆上安装有驱动轮组件2、弹簧6，框架体3左侧前端设有摄像头1，框架体3内部左侧的夹板上安装有元器件接口板5，元器件接口板5上安装有控制电路元器件，控制电路元器件与摄像头1、驱动轮组件2、舵机4均电性连接；所述框架体3内部右侧的夹板上安装有舵机4，舵机4的输出轴与流量调节环7机械连接。
具体的，所述驱动轮组件2包括驱动轮，驱动轮为带轮毂电机的车轮。
具体的，所述框架体3右侧的夹板内置设有蓄电池，蓄电池与摄像头1、驱动轮组件2、舵机4、控制电路元器件均电性连接。
具体的，所述流量调节环7包括内底板71、多节板72、外压板73、中封板74和大转杆75，所述内底板71、外压板73通过螺栓组件固定在框架体3上，内底板71、外压板73之间设有多节板72、中封板74，内底板71右端面配合有多节板72，多节板72右端面配合有中封板74，中封板74通过螺栓组件连接有大转杆75，大转杆75与舵机8输出轴上的小转杆相连接；所述内底板71外周均布有数量为3的第一凸耳711，第一凸耳711的中部设有第一通孔713，内底板71右端面上沿径向开有若干滑槽712；所述多节板72由若干弧形板721组成，弧形板721两端面均设有圆柱头722，圆柱头722配合于滑槽712内；所述外压板73外周均布有数量为3的第二凸耳731，第二凸耳731的中部设有第二通孔732；所述中封板74外周设有数量为2的第三凸耳741，第三凸耳741的中部设有第三通孔742，中封板74为圆环形结构，中封板74沿圆环面上均布有第四通孔743，第四通孔743内配合有圆柱头722；所述大转杆75两端对称设有第五通孔751。
本发明，还包括以下步骤：
步骤一：将节流爬行机器人置设于待检测的管道内，开启机器电源；
步骤二：驱动轮组件2工作，机器人前进：通过弹簧6将驱动轮组件2向外张紧，以适应轨道大小，通过驱动轮组件2内置的轮毂电机前进；
步骤三：数据实时获取：通过机器人上的摄像头1，对管道内的图形数据进行实时获取；
步骤四：数据实时处理：将摄像头1获得的图形数据进行实时处理，进行裂纹判断、淤积判断，并获得流体状态；
步骤五：结合流体状态，调节流量：结合实时获得的流体状态，通过调节舵机4以控制流量调节环7的开口大小；
步骤六：结合对管道内的裂纹判断、淤积判断的结果，回传管道信息，进行管道维护。
具体的，所述裂纹判断的判断方法为：当存在裂纹，判断裂纹程度大小，裂纹程度大时，机器人不继续前进，输出裂纹位置信息、裂纹状态信息及待修整的信息；裂纹程度小时，机器人继续前进，同时输出裂纹位置信息、裂纹状态信息。
具体的，所述淤积判断的判断方法为：当存在淤积，判断淤积程度大小，淤积程度大时，机器人不继续前进，输出淤积位置信息、淤积状态信息及待清理的信息；淤积程度小时，机器人继续前进，同时输出淤积位置信息、淤积状态信息。
具体的，所述管道信息包括裂纹位置信息、裂纹状态信息、淤积位置信息、淤积状态信息及文字信息，文字信息包括待修整的信息和待清理的信息。
本发明工作过程：
本发明一种节流爬行机器人及检控节流方法在工作过程中，结合附图进行说明。
本发明结构图省略了框架体3内套装控制电路元器件等零部件的壳体，依据本申请可以轻松获得，该壳体并非本申请的重点。本发明通过带轮毂电机的驱动轮组件2驱动，实现前进；通过摄像头1获取数据信息；弹簧6对驱动轮组件2存在推力，从而对驱动轮组件2有一个外向推力，实现张紧；检测内部的一些状态，有的时候需要节流，流量调节：舵机4转动，舵机4的输出轴小转杆转动——大转杆75转动——中封板74、多节板72转动——改变了机器人内部的通经，通过改变了通经，达到节流的作用。
在实际管道内运用时，通过摄像头1实时采集数据，通过控制电路元器件中的控制板进行数据处理，在出现需要维护的状况时，通过控制电路元器件中的通信模块进行通信，通信模块为现有技术。从而，外部获得需维护的管道位置及状况。
在本申请的基础上，还可以增加其他传感器，从而在巡检过程中，可以获得更多的数据信号。
本发明，能够通过弹簧张紧的驱动轮适应不同管径的管道的内部巡检，通过摄像头获取管道内部的数据信息，通过舵机联动调节的流量调节环调整流量；通过摄像头获取的数据信息，处理获取裂纹状况、淤积状况和流体状态，从而结合管道内状况，对管道进行维护。本发明能适应一定尺寸范围的管道；且能够调节流量，可以节流后对管道内信息进行采集，结合数据，对需要维护的管道进行维护。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种节流爬行机器人，其特征在于：包括摄像头(1)、驱动轮组件(2)、框架体(3)、舵机(4)、元器件接口板(5)、弹簧(6)、流量调节环(7)和控制电路元器件，所述框架体(3)上的连杆上安装有驱动轮组件(2)、弹簧(6)，框架体(3)左侧前端设有摄像头(1)，框架体(3)内部左侧的夹板上安装有元器件接口板(5)，元器件接口板(5)上安装有控制电路元器件，控制电路元器件与摄像头(1)、驱动轮组件(2)、舵机(4)均电性连接；所述框架体(3)内部右侧的夹板上安装有舵机(4)，舵机(4)的输出轴与流量调节环(7)机械连接。
2.如权利要求1所述的一种节流爬行机器人，其特征在于：所述驱动轮组件(2)包括驱动轮，驱动轮为带轮毂电机的车轮。
3.如权利要求1所述的一种节流爬行机器人，其特征在于：所述框架体(3)右侧的夹板内置设有蓄电池，蓄电池与摄像头(1)、驱动轮组件(2)、舵机(4)、控制电路元器件均电性连接。
4.如权利要求1所述的一种节流爬行机器人，其特征在于：所述流量调节环(7)包括内底板(71)、多节板(72)、外压板(73)、中封板(74)和大转杆(75)，所述内底板(71)、外压板(73)通过螺栓组件固定在框架体(3)上，内底板(71)、外压板(73)之间设有多节板(72)、中封板(74)，内底板(71)右端面配合有多节板(72)，多节板(72)右端面配合有中封板(74)，中封板(74)通过螺栓组件连接有大转杆(75)，大转杆(75)与舵机(8)输出轴上的小转杆相连接；所述内底板(71)外周均布有数量为3的第一凸耳(711)，第一凸耳(711)的中部设有第一通孔(713)，内底板(71)右端面上沿径向开有若干滑槽(712)；所述多节板(72)由若干弧形板(721)组成，弧形板(721)两端面均设有圆柱头(722)，圆柱头(722)配合于滑槽(712)内；所述外压板(73)外周均布有数量为3的第二凸耳(731)，第二凸耳(731)的中部设有第二通孔(732)；所述中封板(74)外周设有数量为2的第三凸耳(741)，第三凸耳(741)的中部设有第三通孔(742)，中封板(74)为圆环形结构，中封板(74)沿圆环面上均布有第四通孔(743)，第四通孔(743)内配合有圆柱头(722)；所述大转杆(75)两端对称设有第五通孔(751)。
5.一种检控节流方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将节流爬行机器人置设于待检测的管道内，开启机器电源；
步骤二：驱动轮组件(2)工作，机器人前进：通过弹簧(6)将驱动轮组件(2)向外张紧，以适应轨道大小，通过驱动轮组件(2)内置的轮毂电机前进；
步骤三：数据实时获取：通过机器人上的摄像头(1)，对管道内的图形数据进行实时获取；
步骤四：数据实时处理：将摄像头(1)获得的图形数据进行实时处理，进行裂纹判断、淤积判断，并获得流体状态；
步骤五：结合流体状态，调节流量：结合实时获得的流体状态，通过调节舵机(4)以控制流量调节环(7)的开口大小；
步骤六：结合对管道内的裂纹判断、淤积判断的结果，回传管道信息，进行管道维护。
6.如权利要求5所述的一种检控节流方法，其特征在于：所述裂纹判断的判断方法为：当存在裂纹，判断裂纹程度大小，裂纹程度大时，机器人不继续前进，输出裂纹位置信息、裂纹状态信息及待修整的信息；裂纹程度小时，机器人继续前进，同时输出裂纹位置信息、裂纹状态信息。
7.如权利要求5所述的一种检控节流方法，其特征在于：所述淤积判断的判断方法为：当存在淤积，判断淤积程度大小，淤积程度大时，机器人不继续前进，输出淤积位置信息、淤积状态信息及待清理的信息；淤积程度小时，机器人继续前进，同时输出淤积位置信息、淤积状态信息。
8.如权利要求5所述的一种检控节流方法，其特征在于：所述管道信息包括裂纹位置信息、裂纹状态信息、淤积位置信息、淤积状态信息及文字信息，文字信息包括待修整的信息和待清理的信息。
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