CN114408782B - 一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,该装置包括井口固定装置、吊装装置和电动卷扬机,井口固定装置通过电动卷扬机的牵拉钢丝绳与吊装装置连接。本发明的多绳索同步装置,可以实现多绳索同步升降及断绳刹车功能。本发明的吊装装置的翻转传动装置可实现对机器人的空中姿态调整;机器人固定装置由固定平台、大扭矩舵机和勾状夹具对机器人本体进行夹取并与固定平台紧密贴合;信息采集与控制装置内置控制器、数据采集相机及定位装置,数据采集相机和定位装置分别采集机器人固定平台下方的环境图像信息和捕捉机器人的位置信息,最后由控制器对机器人进行定位导航实现夹取回收巡检机器人的目的。
Description
技术领域
本发明涉及吊装生产技术领域,尤其涉及一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置。
背景技术
现有热网管道普遍埋深于地下隧道,利用巡检机器人进行管道巡检,就需要通过地面的通风井口对机器人进行投放和回收。目前的下井投放回收方式主要是利用吊索和布置在井口的导向器,采用人工投放机器人的方式,在通风井口安置导向器,利用牵引绳索固定机器人,将机器人沿通风井垂直下吊,从通风井缓慢释放至隧道地面。另一种方式是采用曳引电梯,通过改建通风井道,搭建曳引电梯的垂直升降通道,将机器人放置于轿厢平台,利用动力装置驱动电梯上升下降,通过控制轿厢的垂直升降实现机器人的下放与回收。
通过吊索对巡检机器人进行下井投放回收方式,虽然吊装设备少,井口要求不高,但是下井过程中,操作人员无法调整机器人姿态,而且通风井道狭窄、隧道环境昏暗,操作过程中容易造成机器人与井壁的摩擦,甚至与地面的严重磕碰。采用曳引电梯的方式需要对通风井进行施工改造,资金投入大,设备利用率不高,造成资源浪费和巡检成本的额外增加。
发明内容
针对以上问题,本发明采用可移动的折叠支架和可翻转的吊装装置,可在热网管道巡检线路上的不同通风井的地面处进行搭设,从而灵活的对不同分段的热网管道进行巡检,一次投入成本低;控制单元操作简单,根据井道环境调整巡检机器人的悬吊姿态,保证下放与回收可靠性。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,所述装置包括井口固定装置2、吊装装置3和电动卷扬机21,其中,
所述井口固定装置2包括支撑座和多绳索同步装置6,所述支撑座均匀分布于通风井口***,所述多绳索同步装置6位于井口固定装置2内部;
所述吊装装置3包括吊装层、吊装框架34、定位锁紧机构30、 机器人固定装置4和翻转传动装置29,所述翻转传动装置29由动力传动装置与从动传动装置组成;所述吊装框架34位于所述吊装层下方,所述机器人固定装置4位于所述吊装框架34下方,所述定位锁紧机构30安装于吊装框架34的下方内侧;所述翻转传动装置29的动力传动装置位于所述吊装层内部;所述翻转传动装置29的从动传动装置位于所述机器人固定装置4位于上方;
所述电动卷扬机21包括卷筒、电动卷扬机支座20和牵拉钢丝绳22;
所述电动卷扬机21放置于井口固定装置2旁边,所述井口固定装置2通过所述电动卷扬机21的牵拉钢丝绳22与所述吊装装置3连接。
优选的,所述井口固定装置2的支撑座,包括支撑底座10、支撑杆8、水平连接杆9和悬臂5,所述支撑座用于支撑固定装置,其中,
所述支撑底座10包括连接件27和万向轮26,所述旋转轮位于连接件27下方;所述支撑杆8包括装配孔7和绳索集束管23;所述支撑底座10上方连接所述支撑杆8,所述支撑杆8上方连接悬臂5,所述水平连接杆9通过装配孔7与所述支撑杆8连接;
所述支撑杆8上的绳索集束管23和固定装置悬臂5中心,通过牵拉钢丝绳22与多绳索同步装置6上方连接,多绳索同步装置6下方连接吊装装置3。
优选的,所述支撑底座10的两个连接件27和万向轮26用于辅助井口固定装置2的移动。
优选的,所述支撑杆8的规格为标准件,能够调节高度。
优选的,所述多绳索同步装置6由圆环机构32和多个限位孔33组成,所述限位孔33均匀分布于圆环机构32上,所述圆环机构32的内部包括齿轮传动机构,所述多绳索同步装置6用于多绳索同步和断绳刹车。
优选的,所述吊装层是由所述圆形平台11、多个支撑柱35、支撑板12构成一个存储空间。
优选的,所述吊装框架34包括多个圆形轴孔13,所述圆形轴孔13均匀分布在所述吊装框架34的两侧。
优选的,所述翻转传动装置29由动力传动装置与从动传动装置组成,其中,
所述动力传动装置包括大扭矩电机28、电机转轴37和电机转轴齿轮;所述从动传动装置包括旋转轴36和旋转轴齿轮;所述动力传动装置的电机转轴37齿轮与所述从动传动装置的旋转轴36齿轮安装在吊装框架34的同一侧;所述动力传动装置的电机转轴37的齿轮与所述从动传动装置的旋转轴36的齿轮之间通过链条连接,用于将大扭矩电机28的动力传输到机器人固定装置4旋转轴36上,带动机器人固定装置4翻转;所述翻转传动装置29的齿轮和链条,用防护罩包裹。
优选的,所述机器人固定装置4包括机器人固定平台15、机器人夹取装置24、信息采集与控制装置14;所述机器人固定平台15嵌合所述旋转轴36围绕所述吊装框架34两侧的轴孔,所述机器人夹取装置24和所述信息采集与控制装置14安装于所述机器人固定平台15上。
优选的,所述机器人夹取装置24包括多个勾状夹具17、多个大扭矩舵机16,夹具安装导轨19和机器人固定平台15;
所述夹具安装导轨19包括滑块,所诉滑块位于夹具安装导轨19上方;
所述夹具安装导轨19分别安装在所述机器人固定平台15的四个边角;所述每个大扭矩舵机16分别穿过导轨连接勾状夹具17。
优选的,所述大扭矩舵机16能够调节机器人本体18在导轨中的安装固定位置;所述多个勾状夹具17能够旋转角度。
优选的,所述信息采集与控制装置14包含控制器、定位装置、数据采集相机31、相机补光装置25;
所述控制器置于信息采集与控制装置14内部;所述数据采集相机31和相机补光装置25位于机器人固定平台15前后两侧的凹槽处;所述定位装置集成于控制器主板中。
优选的,所述定位锁紧机构30包括锁紧螺母和压板,用于对所述夹具安装导轨19上的滑块进行锁紧固定;
所述定位锁紧机构30安装于吊装框架34的下方内侧,且与所述机器人夹取装置24的安装位置相对应。
一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收的方法,所述方法应用于所述的一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,其中,所述方法包括下放过程和回收过程,
所述下放过程包括电动卷扬机21的牵拉钢丝绳22通过井口固定装置2的多绳索同步装置6带动吊装装置3下降;机器人固定装置4嵌合所述吊装装置3中的旋转轴36翻转;机器人夹取装置24将巡检机器人本体18与机器人固定平台15分离,下放机器人本体18;
所述回收过程,包括信息采集与控制装置14获取机器人固定平台15下方的环境图像信息和捕捉机器人的位置信息,控制器对机器人进行定位导航,机器人夹取装置24夹取回收机器人本体18,并由电动卷扬机21牵拉钢丝绳22,通过井口固定装置2的多绳索同步装置6抬升吊装装置3回收机器人本体18。
优选的,所述下放过程中,所述吊装装置3在井道中升降时机器人固定装置4保持竖直,所述吊装装置3下放至地下管道时所述机器人固定装置4翻转至水平位置。
优选的,所述回收过程中,所述信息采集与控制装置14获取机器人固定平台15下方的环境图像信息和捕捉机器人的位置信息的具体步骤如下,
所述相机补光装置25为相机提供合适的光照条件;
所述数据采集相机31采集地下管道的图像信息;
所述定位装置提供机器人固定装置4与巡检机器人本体18的距离信息;
所述控制器结合述数据采集相机31采集地下管道的图像信息和所述定位装置提供所述机器人固定装置4与所述巡检机器人本体18的距离信息,采用鲁棒的分析算法,所述计算机器人固定装置4与所述巡检机器人本体18之间的相对距离。
优选的,所述回收过程中控制器对所述机器人本体18进行定位导航,包括,
所述控制器接收定位装置的定位信息;
所述控制器根据所述定位信息引导所述机器人返回机器人固定平台15正下方;
所述控制器与机器人本体18控制器之间进行信息联动,所述机器人自主进行位置调节,进行位置配准。
优选的,所述多绳索同步装置6在所述机器人本体18下放过程与回收过程绳索同步和断绳刹车包括,其中,
所述多绳索同步包括多股牵拉钢丝绳通过所述多绳索同步装置时,会带动装置内部传动机构,使多股牵拉钢丝绳均匀的牵拉速度,实现吊装装置的稳定升降;
所述断绳刹车包括多股牵拉钢丝绳同时穿过绳索限位孔,触发所述多绳索同步装置内部机构,若其中一股钢丝绳出现断裂,其余的牵拉钢丝绳将无法再通过多绳索同步装置。
本发明的技术效果和优点:
一是提供安装在地面的通风井口处的固定装置,主体由多个支撑座通过水平连杆固定,每个支撑座包括可折叠的移动支撑底座、可调节高度的支撑杆和用于提供吊装装置升降动力的卷扬机。
二是提供多绳索同步装置,绳索穿过多绳索同步装置限位孔,位于该装置内部的齿轮传动机构,可以实现多绳索同步升降及断绳刹车功能。
三是提供用于通风井内升降的吊装装置,主要包括翻转传动装置、机器人固定装置和信息采集与控制装置。翻转传动装置由大扭矩电机、旋转轴和齿轮传动机构,可实现对机器人的空中姿态调整;机器人固定装置由固定平台、大扭矩舵机和勾状夹具对机器人本体进行夹取并与固定平台紧密贴合;信息采集与控制装置内置控制器、数据采集相机及定位装置,数据采集相机和定位装置分别采集机器人固定平台下方的环境图像信息和捕捉机器人的位置信息,最后由控制器对机器人进行定位导航实现夹取回收巡检机器人的目的。
综上所述,本发明技术方案是有效降低巡检成本,减少井道对巡检机器人的磕碰,确保地下管巡检机人下放与回收的可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为装置总体示意图;
图2为井口固定装置示意图;
图3为吊装装置正面示意图;
图4为吊装装置侧面示意图。
图中:1、总体装置;2、井口固定装置;3、吊装装置;4、机器人固定装置;5、悬臂;6、多绳索同步装置;7、装配孔;8、支撑杆;9、水平连接杆;10、支撑底座;11、圆形平台;12、支撑板;13、圆形轴孔;14、信息采集与控制装置;15、机器人固定平台;16、大扭矩舵机;17、勾状夹具;18、机器人本体;19、夹具安装导轨;20、电动卷扬机支座;21、电动卷扬机;22、牵拉钢丝绳;23、绳索集束管;24、机器人夹取装置;25、相机补光装置;26、万向轮;27、连接件;28、大扭矩电机;29、翻转传动装置;30、定位锁紧机构;31、数据采集相机;32、圆环机构;33、限位孔;34、吊装框架;35、支撑柱;36、旋转轴;37、电机转轴。
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。
为解决现有技术的不足,本发明公开了一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,如图1所示,所述装置包括所述装置包括井口固定装置2、吊装装置3和电动卷扬机21。其中,所述井口固定装置2包括三个支撑座和多绳索同步装置6,所述三个支撑座用于支撑和固定装置,所述多绳索同步装置6用于多绳索同步和断绳刹车;所述吊装装置3包括翻转传动装置29、定位锁紧机构30、机器人固定装置4和信息采集与控制装置14,所述翻转传动装置29用于调整机器人的空中姿态;所述定位锁紧机构30包括锁紧螺母和压板,用于对所述夹具安装导轨19上的滑块进行锁紧固定;所述机器人固定装置4用于夹取固定机器人本体18;信息采集与控制装置14用于定位导航机器人。所述电动卷扬机21包括卷筒、电动卷扬机支座20和牵拉钢丝绳22,所述电动卷扬机支座20用来安装固定卷扬机。
所述电动卷扬机21位于所述井口固定装置2旁边,用于升降吊装装置3;所述井口固定装置2位于井口上方;所述吊装装置3位于所述井口固定装置2下方;所述电动卷扬机21的牵拉钢丝绳22通过井口固定装置2与所述吊装装置3连接。
地面的井口固定装置2和固定装置悬臂5末端中心连接的可升降吊装装置3,所述吊装装置3通过牵拉钢丝绳22在通风井中实现升降,吊装装置3下方是一个用于固定巡检机器人本体18的机器人固定装置4,当吊装装置3下放至地下管道时,控制机器人固定装置4以及吊装装置3中的机器人夹取装置24,实现投放巡检机器人本体18的目的。
位于地面的井口固定装置2旁边至少安装一个电动卷扬机21,实际上,使用中依据卷扬机的功率与所吊装的巡检机器人本体18重量,安装配置电动卷扬机21。电动卷扬机21安放于井口固定装置2的支撑杆8旁边,电动卷扬机21卷筒中的卷绕牵拉钢丝绳22穿过固定装置支撑杆8上的绳索集束管23以及固定装置悬臂5中心的多绳索同步装置6,进一步的,牵拉钢丝绳22链接到吊装装置3。
如图2所示,位于地面井口的固定装置包括三个支撑座,每个支撑座包含支撑底座10、支撑杆8、水平连接杆9以及悬臂5。三个支撑座均匀分布于通风井口***,所述支撑座下方的支撑底座10包括两个可旋转移动的连接件27,根据井口的实际尺寸,调节两个连接件27的旋转角度,即可定位通风井口所在位置。所述支撑底座10上方连接可调节高度的支撑杆8,支撑杆8规格设计为标准件,实际装配中,支撑杆8可通过标准件快速进行固定装置高度调节。该支撑杆8侧面增加装配孔7,水平连接杆9通过装配孔7加固支撑杆8,增加固定装置整体的稳定性。三个支撑座上方分别装配一个悬臂5,所述悬臂5分别连接多绳索同步装置6,进一步地,所述多绳索同步装置6用于悬吊吊装装置3。
多绳索同步装置6位于固定装置的悬臂5末端中心下方,由电动卷扬机21牵拉的三股牵拉钢丝绳22穿过多绳索同步装置6上的三个限位孔33,进而连接吊装装置3,触发该装置功能,所述多绳索同步装置6由圆环机构32与所述圆环机构32上的三个限位孔33组成,圆环机构32的内部包含齿轮传动机构,实现多绳索同步以及断绳刹车的功能。
所述多绳索同步装置6的实现多绳索同步以及断绳刹车功能包括,三股牵拉钢丝绳22同时穿过绳索限位孔33,触发所述多绳索同步装置6内部机构,若其中一股钢丝绳出现断裂,其余的牵拉钢丝绳22将无法再通过多绳索同步装置6。而且,三股牵拉钢丝绳22通过该装置时,会带动装置内部传动机构,使三股牵拉钢丝绳22均匀的牵拉速度,实现吊装装置3的稳定升降。
进一步地,位于多绳索同步装置6下方的吊装装置3,该装置用于夹取巡检机器人本体18,由牵拉钢丝绳22进行牵拉,实现该装置在通风井中的升降,然后利用所述吊装装置3中的翻转传动装置29与机器人固定装置4,在地下管道中实现巡检机器人本体18的投放与回收。
进一步的,如图3和图4所示,所述吊装装置3包括吊装层、吊装框架34、定位锁紧机构30、机器人固定装置4和翻转传动装置29,所述翻转传动装置29由动力传动装置与从动传动装置组成;所述吊装框架34位于所述吊装层下方;所述机器人固定装置4位于所述吊装框架34下方外侧;所述定位锁紧机构30安装于吊装框架34的下方内侧且与所述机器人夹取装置24的安装位置相对应;所述翻转传动装置29的动力传动装置位于所述吊装层内部;所述翻转传动装置29的从动传动装置位于所述机器人固定装置4位于上方。
进一步的,所述吊装层是由所述圆形平台11、三个支撑柱35、支撑板12构成一个存储空间,在吊装层内部用于驱动翻转传动装置29的大扭矩电机28存放于此。位于支撑板12下方是吊装框架34主体,吊装框架34下方两侧圆形轴孔13用于固定机器人固定装置4的旋转轴36。
进一步的,所述翻转传动装置29由动力传动装置与从动传动装置两部分组成,所述动力传动装置包括大扭矩电机28、电机转轴37和电机转轴37齿轮,所述从动传动装置包括旋转轴36及旋转轴36齿轮;所述动力传动装置的电机转轴37齿轮与所述从动传动装置的旋转轴36齿轮安装在吊装框架34的同一侧,两个齿轮之间通过链条进行动力传递,齿轮与链条使用防护罩进行包裹,所述翻转传动装置29的齿轮和链条,用于将大扭矩电机28的动力传输到机器人固定装置4旋转轴36上,实现带动机器人固定装置4翻转的目的。
进一步的,所述机器人固定装置4位于旋转轴36上,所述机器人固定装置4包括机器人固定平台15、机器人夹取装置24、信息采集与控制装置14。其中,所述机器人固定平台15嵌合旋转轴36围绕吊装框架34两侧的轴孔进行翻转,以便达到巡检机器人本体18在井道竖直升降和在地下管道水平放置的目的,所述机器人夹取装置24和信息采集与控制装置14均安装于机器人固定平台15上。
进一步的,所述机器人固定装置4的翻转受大扭矩电机28的控制,翻转传动装置29位于吊装框架34的一侧,同时联动电机转轴37与固定机器人固定装置4的旋转轴36。
进一步的,所述机器人夹取装置24包括四个勾状夹具17、四个大扭矩舵机16、夹具安装导轨19和机器人固定平台15。其中,所述机器人固定平台15的四个边角处分别设置夹具安装导轨19,所述每个大扭矩舵机16分别穿过导轨连接勾状夹具17,依据巡检机器人本体18的尺寸,可调节大扭矩舵机16在导轨中的安装固定位置。其中,通过调节四个勾状夹具17的旋转角度,可实现对巡检机器人本体18的夹取与释放。
进一步的,所述定位锁紧机构30包括锁紧螺母和压板,可以对导轨19上的滑块进行锁紧固定,所述滑块上安装有机器人夹取装置24,待四个勾状夹具17之间的距离调节完毕后,通过定位锁紧机构30进行锁紧。
进一步的,所述信息采集与控制装置14包含控制器、定位装置、数据采集相机31和相机补光装置25。
进一步的,所述控制器置于信息采集与控制装置14内部,并固定于平台上方;所述数据采集相机31和相机补光装置25位于机器人固定平台15前后两侧的凹槽处;所述定位装置集成于控制器主板中。
进一步的,所述数据采集相机31用于采集地下管道的图像信息,相机补光装置25用于为相机提供合适的光照条件,所述定位装置用于提供机器人固定装置4与巡检机器人本体18的距离信息,所述控制器结合图像信息与定位装置信息,采用鲁棒的分析算法,计算机器人固定装置4与巡检机器人本体18之间的相对距离。
本发明的工作原理和过程如下:
一种通风井的热网管道巡检机器人投放与回收装置依靠固定装置、吊装装置3、机器人固定装置4实现巡检机器人的投放与回收功能,所述电动卷扬机21中卷筒带动钢丝牵拉绳张紧松放,进而带动所述吊装装置3抬升下降,所述机器人固定装置4嵌合所述吊装装置3中的旋转轴36,在控制器的控制下实现翻转,其特点是,所述吊装装置3在井道中升降时机器人固定装置4保持竖直,所述吊装装置3下放至地下管道时所述机器人固定装置4翻转至水平位置,进一步,所述机器人夹取装置24通过大扭矩舵机16旋转四个勾状夹具17,将巡检机器人本体18与机器人固定平台15分离,然后机器人本体18在地下管道进行巡检。
进一步地,所述巡检机器人完成巡检工作,所述机器人固定装置4位于通风井地下管道等待回收巡检机器人本体18,位于所述机器人固定装置4上方的控制器将结合机器人固定平台15上前后两个数据采集相机31的图像与定位装置的定位信息,引导巡检机器人返回机器人固定平台15正下方,所述控制器与机器人本体18控制器之间进行信息联动,巡检机器人自主进行位置调节,实现位置配准之后,所述机器人夹取装置24夹取机器人本体18,并由电动卷扬机21牵拉钢丝绳22,抬升吊装装置3回收巡检机器人本体18。
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。
Claims (14)
1.一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,所述装置包括井口固定装置(2)、吊装装置(3)和电动卷扬机(21),其特征在于,
所述井口固定装置(2)包括支撑座和多绳索同步装置(6),所述支撑座均匀分布于通风井口***,所述多绳索同步装置(6)位于井口固定装置(2)内部;
所述吊装装置(3)包括吊装层、吊装框架(34)、定位锁紧机构(30)、 机器人固定装置(4)和翻转传动装置(29),所述翻转传动装置(29)由动力传动装置与从动传动装置组成;所述吊装框架(34)位于所述吊装层下方,所述机器人固定装置(4)位于所述吊装框架(34)下方,所述定位锁紧机构(30)安装于吊装框架(34)的下方内侧;所述翻转传动装置(29)的动力传动装置位于所述吊装层内部;所述翻转传动装置(29)的从动传动装置位于所述机器人固定装置(4)上方;
所述电动卷扬机(21)包括卷筒、电动卷扬机支座(20)和牵拉钢丝绳(22);
所述电动卷扬机(21)放置于井口固定装置(2)旁边,所述井口固定装置(2)通过所述电动卷扬机(21)的牵拉钢丝绳(22)与所述吊装装置(3)连接;
所述井口固定装置(2)的支撑座,包括支撑底座(10)、支撑杆(8)、水平连接杆(9)和悬臂(5),所述支撑座用于支撑固定所述井口固定装置(2),其中,
所述支撑底座(10)包括连接件(27)和万向轮(26),所述万向轮(26)位于连接件(27)下方;
所述支撑杆(8)包括装配孔(7)和绳索集束管(23);
所述支撑底座(10)上方连接所述支撑杆(8),所述支撑杆(8)上方连接悬臂(5),所述水平连接杆(9)通过装配孔(7)与所述支撑杆(8)连接;
所述绳索集束管(23)和悬臂(5)的中心,通过牵拉钢丝绳(22)与多绳索同步装置(6)上方连接,多绳索同步装置(6)下方连接吊装装置(3);
所述多绳索同步装置(6)由圆环机构(32)和多个限位孔(33)组成,所述限位孔(33)均匀分布于圆环机构(32)上,所述圆环机构(32)的内部包括齿轮传动机构,所述多绳索同步装置(6)用于多绳索同步和断绳刹车;
所述翻转传动装置(29)由动力传动装置与从动传动装置组成,其中,
所述动力传动装置包括大扭矩电机(28)、电机转轴(37)和电机转轴齿轮;所述从动传动装置包括旋转轴(36)和旋转轴齿轮;
所述动力传动装置的电机转轴齿轮与所述从动传动装置的旋转轴齿轮安装在吊装框架(34)的同一侧;
所述动力传动装置的电机转轴齿轮与所述从动传动装置的旋转轴齿轮之间通过链条连接,用于将大扭矩电机(28)的动力传输到机器人固定装置(4)的旋转轴(36)上,带动机器人固定装置(4)翻转;
所述机器人固定装置(4)包括机器人固定平台(15)、机器人夹取装置(24)、信息采集与控制装置(14);所述机器人固定平台(15)嵌合所述旋转轴(36)围绕所述吊装框架(34)两侧的轴孔,所述机器人夹取装置(24)和所述信息采集与控制装置(14)安装于所述机器人固定平台(15)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,其特征在于,
所述支撑底座(10)的两个连接件(27)和万向轮(26)用于辅助井口固定装置(2)的移动。
3.根据权利要求1所述的一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,其特征在于,
所述支撑杆(8)用于调节高度。
4.根据权利要求1所述的一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,其特征在于,
所述吊装层是由圆形平台(11)、三个支撑柱(35)、支撑板(12)构成一个存储空间。
5.根据权利要求1所述的一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,其特征在于,
所述吊装框架(34)包括多个圆形轴孔(13),所述圆形轴孔(13)均匀分布在所述吊装框架(34)的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,其特征在于,所述翻转传动装置(29)的齿轮和链条,用防护罩包裹。
7.根据权利要求1所述的一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,其特征在于,
所述机器人夹取装置(24)包括多个勾状夹具(17)、多个大扭矩舵机(16),夹具安装导轨(19)和机器人固定平台(15);
所述夹具安装导轨(19)包括滑块,所诉滑块位于夹具安装导轨(19)上方;
所述夹具安装导轨(19)分别安装在所述机器人固定平台(15)的四个边角;所述每个大扭矩舵机(16)分别穿过导轨连接勾状夹具(17)。
8.根据权利要求7所述的一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,其特征在于,
所述大扭矩舵机(16)用于调节机器人本体(18)在导轨中的安装固定位置;所述四个勾状夹具(17)用于旋转角度。
9.根据权利要求8所述的一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,其特征在于,
所述信息采集与控制装置(14)包含控制器、定位装置、数据采集相机(31)、相机补光装置(25);
所述控制器置于信息采集与控制装置(14)内部;所述数据采集相机(31)和相机补光装置(25)位于机器人固定平台(15)前后两侧的凹槽处;所述定位装置集成于控制器主板中。
10.根据权利要求9所述的一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,其特征在于,
所述定位锁紧机构(30)包括锁紧螺母和压板,用于对所述夹具安装导轨(19)上的滑块进行锁紧固定;
所述定位锁紧机构(30)安装于吊装框架(34)的下方内侧,且与所述机器人夹取装置(24)的安装位置相对应。
11.一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收的方法,所述方法应用于权利要求9-10任一所述的一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收装置,其特征在于,所述方法包括下放过程和回收过程,
所述下放过程包括电动卷扬机(21)的牵拉钢丝绳(22)通过井口固定装置(2)的多绳索同步装置(6)带动吊装装置(3)下降;机器人固定装置(4)嵌合所述吊装装置(3)中的旋转轴(36)翻转;机器人夹取装置(24)将巡检机器人本体(18)与机器人固定平台(15)分离,下放机器人本体(18);
所述回收过程,包括信息采集与控制装置(14)获取机器人固定平台(15)下方的环境图像信息和捕捉机器人的位置信息,控制器对机器人进行定位导航,机器人夹取装置(24)夹取回收机器人本体(18),并由电动卷扬机(21)牵拉钢丝绳(22),通过井口固定装置(2)的多绳索同步装置(6)抬升吊装装置(3)回收机器人本体(18)。
12.根据权利要求11所述一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收的方法,其特征在于,所述下放过程中,
所述吊装装置(3)在井道中升降时机器人固定装置(4)保持竖直,所述吊装装置(3)下放至地下管道时所述机器人固定装置(4)翻转至水平位置。
13.根据权利要求11所述一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收的方法,其特征在于,所述回收过程中,所述信息采集与控制装置(14)获取机器人固定平台(15)下方的环境图像信息和捕捉机器人的位置信息的具体步骤如下,
所述相机补光装置(25)为相机提供合适的光照条件;
所述数据采集相机(31)采集地下管道的图像信息;
所述定位装置提供机器人固定装置(4)与巡检机器人本体(18)的距离信息;
所述控制器结合所述数据采集相机(31)采集地下管道的图像信息和所述定位装置提供所述机器人固定装置(4)与所述巡检机器人本体(18)的距离信息,采用鲁棒的分析算法,计算机器人固定装置(4)与所述巡检机器人本体(18)之间的相对距离。
14.根据权利要求13所述一种用于通风井的热网管道巡检机器人下放与回收的方法,其特征在于,所述回收过程中控制器对所述机器人本体(18)进行定位导航,包括,
所述控制器接收定位装置的定位信息;
所述控制器根据所述定位信息引导所述机器人返回机器人固定平台(15)正下方;
所述控制器与机器人本体(18)控制器之间进行信息联动,所述机器人自主进行位置调节,进行位置配准。
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