，主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向輪301，轉(zhuǎn)向支架302，軸承座303，聯(lián)軸器304，電機(jī)固定架305、伺服電機(jī)306和編碼器307。其中轉(zhuǎn)向輪301為鼓形輪，上面帶有防滑橡膠凸起；轉(zhuǎn)向輪301通過軸承連接在轉(zhuǎn)向支架302上；轉(zhuǎn)向支架302通過軸承座303固定在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)固定板105上；轉(zhuǎn)向支架302通過聯(lián)軸器304與伺服電機(jī)306直接相連，伺服電機(jī)306上裝有用于轉(zhuǎn)向位置反饋的位置反饋編碼器307，伺服電機(jī)306通過螺栓固定在電機(jī)支架305上。
[0024]所述行進(jìn)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)成V型布置的行進(jìn)輪，連接于行進(jìn)輪和左、右殼體之間的軸承及軸承座，為行進(jìn)輪提供動(dòng)力的步進(jìn)電機(jī)，連接于步進(jìn)電機(jī)和行進(jìn)輪之間的減速機(jī)；
所述支撐裝置為可調(diào)節(jié)四連桿機(jī)構(gòu)，包括四連桿機(jī)構(gòu)、固定在四連桿一端的支撐輪，調(diào)節(jié)四連桿位置的伸縮桿；
所述可變徑管道檢測機(jī)器人，還包括用于檢測管道內(nèi)壁損傷的檢測機(jī)構(gòu)；所述檢測機(jī)構(gòu)包括位于殼體中部的中央處理器模塊、位于裝置最前面的CCD攝像模塊、位于裝置最后面的裂縫檢測傳感器模塊。
[0025]所述行進(jìn)輪優(yōu)選為鼓形橡膠輪，增大行進(jìn)輪與管道內(nèi)壁的接觸面積。
[0026]所述行進(jìn)輪與步進(jìn)電機(jī)之間的減速機(jī)優(yōu)選為渦輪蝸桿減速機(jī)。
[0027]所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的位置優(yōu)選為位于行進(jìn)輪的對(duì)稱面上，且處于行進(jìn)輪的前方。
[0028]所述為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的伺服電機(jī)為直流伺服減速電機(jī)，其旋轉(zhuǎn)角度為±95° ο
[0029]所述支撐裝置的四連桿優(yōu)選為平行四連桿機(jī)構(gòu)。
[0030]所述支撐輪位于平行四連桿上，一個(gè)連桿的延長軸端，四連桿在變形過程中，支撐輪所在連桿始終垂直于管壁。
[0031]所述C⑶攝像模塊中，有一個(gè)攝像頭可以左右擺動(dòng)，連個(gè)可以上下擺動(dòng)。
[0032]實(shí)施例4
一種可變徑管道檢測機(jī)器人，包括殼體，為整個(gè)裝置提供動(dòng)力的行進(jìn)機(jī)構(gòu)，設(shè)置在殼體后部的主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，保證整個(gè)裝置能夠行使在不同管徑的支撐裝置；
結(jié)合圖5，所述支撐裝置包括支撐桿401，支撐力調(diào)節(jié)彈簧402，滑動(dòng)支撐桿403，四連桿404，銷軸405，支撐輪架406和支撐輪407。在通過不同管徑的管道時(shí)，支撐輪407會(huì)壓緊或松開支撐輪架406。支撐輪架406通過兩個(gè)銷軸405鉸接在四連桿404上，其中四連桿404為平行四連桿；四連桿的另一端與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)固定板105鉸接在一起。在通過不同管徑的管道時(shí)，四連桿404通過形變完成使得支撐輪407伸出或縮進(jìn)，進(jìn)而適應(yīng)不同的管徑。四連桿404的中部，有一個(gè)銷軸405和滑動(dòng)支撐桿403鉸接在一起；滑動(dòng)支撐桿403能夠沿著支撐桿401的軸線進(jìn)行滑動(dòng)，滑動(dòng)支撐桿403與支撐桿401之間有可調(diào)節(jié)彈力的支撐力調(diào)節(jié)彈簧402 ;支撐桿401與殼體I之間通過銷軸405鉸接在一起，使得支撐桿401能夠在四連桿405所能擺動(dòng)的平面內(nèi)也進(jìn)行擺動(dòng)。
[0033]所述可變徑管道檢測機(jī)器人，還包括用于檢測管道內(nèi)壁損傷的檢測機(jī)構(gòu)；所述檢測機(jī)構(gòu)包括位于殼體中部的中央處理器模塊、位于裝置最前面的CCD攝像模塊、位于裝置最后面的裂縫檢測傳感器模塊。如圖6所示，傳感器固定板104上固定有一個(gè)CCD攝像模塊501，兩個(gè)可調(diào)光源502，兩個(gè)距離傳感器模塊503。其中CXD攝像模塊501用于觀察前方管路的行進(jìn)條件，在CCD攝像模塊上方固定有兩個(gè)可調(diào)光源，用于提高CCD的成像質(zhì)量。結(jié)合圖7，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)固定板105上固定有旋轉(zhuǎn)盤505，在整個(gè)裝置行進(jìn)的過程中，旋轉(zhuǎn)盤505的旋轉(zhuǎn)速度與行進(jìn)輪205的旋轉(zhuǎn)速度始終保持一致。在旋轉(zhuǎn)盤505上，有三個(gè)成120度均勻布置的超聲檢查頭504，用于檢測管道內(nèi)部的損傷或缺陷，在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)固定板105的頂部，固定有兩個(gè)渦流檢測頭506，用于檢測管道內(nèi)表面的腐蝕或缺陷。
[0034]本發(fā)明所述CCD攝像模塊為電荷耦合器件攝像模塊。
[0035]此外，本發(fā)明該可變徑管道檢測機(jī)器人還有控制行進(jìn)的驅(qū)動(dòng)電路，用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)模塊，用于和外部通信的無線通信模塊等。在工作過程中，將該可變徑管道檢測機(jī)器人放入待檢測的管道內(nèi)部，該機(jī)器人便可自動(dòng)或外部手柄無線操控進(jìn)行管道內(nèi)部檢測，采用具有閉環(huán)反饋的伺服電機(jī)作為行進(jìn)及主動(dòng)轉(zhuǎn)向的動(dòng)力源，可以準(zhǔn)確的記錄下管道內(nèi)部損傷所在的位置。
[0036]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可變徑管道檢測機(jī)器人，其特征在于:包括殼體，為整個(gè)裝置提供動(dòng)力的行進(jìn)機(jī)構(gòu)，控制轉(zhuǎn)向的主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和使整個(gè)裝置可行使在不同管徑的支撐裝置； 所述行進(jìn)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)行進(jìn)輪、步進(jìn)電機(jī)、減速機(jī)、軸承和軸承座，所述兩個(gè)行進(jìn)輪呈V型設(shè)置，由步進(jìn)電機(jī)提供動(dòng)力，通過軸承及軸承座連接左右兩部分殼體上；所述減速機(jī)連接于步進(jìn)電機(jī)和行進(jìn)輪之間； 所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置在行進(jìn)機(jī)構(gòu)的后方，包括適用于管道內(nèi)壁的鼓形轉(zhuǎn)向輪和為轉(zhuǎn)向提供動(dòng)力的伺服電機(jī)；所述轉(zhuǎn)向輪通過軸承及軸承座連接于殼體上；所述伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器連接到轉(zhuǎn)向輪上； 所述支撐裝置由四連桿、支撐輪和伸縮桿組成，支撐輪固定在四連桿的一端；四連桿的另一端連接有調(diào)節(jié)其的長度的伸縮桿。2.如權(quán)利要求1所述的可變徑管道檢測機(jī)器人，其特征在于:還包括用于檢測管道內(nèi)壁損傷的檢測機(jī)構(gòu)。3.如權(quán)利要求2所述的可變徑管道檢測機(jī)器人，其特征在于:所述檢測機(jī)構(gòu)包括位于殼體中部的中央處理器模塊、位于裝置最前面的CCD攝像模塊和位于裝置最后面的裂縫檢測傳感器模塊。4.如權(quán)利要求1所述的可變徑管道檢測機(jī)器人，其特征在于:所述行進(jìn)輪為鼓形橡膠輪。5.如權(quán)利要求1所述的可變徑管道檢測機(jī)器人，其特征在于:所述行進(jìn)輪與步進(jìn)電機(jī)之間的減速機(jī)為渦輪蝸桿減速機(jī)。6.如權(quán)利要求1所述的可變徑管道檢測機(jī)器人，其特征在于:所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)位于行進(jìn)輪的對(duì)稱面上，且處于行進(jìn)輪的前方。7.如權(quán)利要求1所述的可變徑管道檢測機(jī)器人，其特征在于:為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的伺服電機(jī)為直流伺服減速電機(jī)，其旋轉(zhuǎn)角度為±95°。8.如權(quán)利要求1所述的可變徑管道檢測機(jī)器人，其特征在于:所述支撐輪位于平行四連桿上，一個(gè)連桿的延長軸端，四連桿在變形過程中，支撐輪所在連桿始終垂直于管壁。9.如權(quán)利要求1所述的可變徑管道檢測機(jī)器人，其特征在于:所述CCD攝像模塊，包括攝像頭，該攝像頭可左右擺動(dòng)。10.如權(quán)利要求2所述的可變徑管道檢測機(jī)器人，其特征在于:所述CCD攝像模塊，整體可上下擺動(dòng)。
【專利摘要】一種可變徑管道檢測機(jī)器人，包括殼體，為整個(gè)裝置提供動(dòng)力的行進(jìn)機(jī)構(gòu)，控制轉(zhuǎn)向的主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和使整個(gè)裝置可行使在不同管徑的支撐裝置；所述行進(jìn)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)行進(jìn)輪、步進(jìn)電機(jī)、減速機(jī)、軸承和軸承座，所述兩個(gè)行進(jìn)輪呈V型設(shè)置，由步進(jìn)電機(jī)提供動(dòng)力，通過軸承及軸承座連接左右兩部分殼體上；所述減速機(jī)連接于步進(jìn)電機(jī)和行進(jìn)輪之間；所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置在行進(jìn)機(jī)構(gòu)的后方，包括適用于管道內(nèi)壁的鼓形轉(zhuǎn)向輪和為轉(zhuǎn)向提供動(dòng)力的伺服電機(jī)；所述支撐裝置由四連桿、支撐輪和伸縮桿組成。本發(fā)明可變徑管道檢測機(jī)器人，該管道機(jī)器人，能夠適用于不同管徑的管道，且能夠給出管道損傷的具體位置。
【IPC分類】F16L101/30, F16L55/34
【公開號(hào)】CN105090679
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510494992
【發(fā)明人】朱德榮, 喬紅偉, 王永昌, 周明威
【申請(qǐng)人】洛陽理工學(xué)院
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年8月13日