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专利号: 2010102408708
申请人: 中国科学院深圳先进技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种管道机器人,包括管道机器人本体,所述管道机器人本体包括移动载体和所述移动载体上的作业机构,其特征在于,所述移动载体包括车身、轮、连接所述车身和轮的柔性轮轴,以及与所述车身和柔性轮轴连接、用于调节所述轮与车身之间的夹角的摆杆滑块机构;所述摆杆滑块机构包括位于所述车身中部并与所述车身垂直连接的丝杆,置于所述丝杆上的轮调节螺母,固定于所述轮调节螺母上的螺母扣件,与所述柔性轮轴连接的轮固定板,以及铰接所述轮固定板和螺母扣件的连杆。

2.根据权利要求1所述的管道机器人,其特征在于,所述螺母扣件位于轮调节螺母和车身之间。

3.根据权利要求1所述的管道机器人,其特征在于,所述柔性轮轴为软轴,所述软轴包括内芯和外管,所述轮固定板与外管固定连接,所述内芯用于将扭矩传递给轮。

4.根据权利要求1所述的管道机器人,其特征在于,所述车身包括箱体和与车身密封连接的上盖板,所述车身还包括箱体内与柔性轮轴配合的轴承,以及紧贴箱体内壁且与轴承接触、并箍住柔性轮轴的轮轴密封盖板。

5.根据权利要求4所述的管道机器人,其特征在于,所述箱体和上盖板之间采用硅胶密封条进行静密封;所述车身还包括设于轮轴密封盖板和柔性轮轴之间的轴用防水组合斯特封,以及设于所述轮轴密封盖板内且与所述箱体接触的O型密封圈;所述轮轴密封盖板与柔性轮轴为密封连接。

6.根据权利要求1所述的管道机器人,其特征在于,所述移动载体采用后轮驱动。

7.根据权利要求1所述的管道机器人,其特征在于,所述作业机构包括所述移动载体上的机座,云台,连接所述云台与机座的杆机构,所述云台上的照明灯以及和云台连接的摄像头。

8.根据权利要求7所述的管道机器人,其特征在于,所述摄像头通过叉状件与所述云台连接,所述叉状件通过垂直于云台的叉状件转轴与云台连接,该转轴可带动叉状件三百六十度转动;叉状件的两个平行的叉头之间连接有垂直于所述叉状件转轴的摄像头轴,所述摄像头可绕摄像头轴一百八十度转动。

9.根据权利要求8所述的管道机器人,其特征在于,所述管道机器人本体还包括控制系统,所述控制系统包括控制器下位机,传感模块,摄像头控制模块,电机控制模块以及数据采集模块;

所述控制器下位机接收对所述管道机器人本体的控制信号,并分别传送给所述摄像头控制模块、电机控制模块以及数据采集模块,还用于接收传感模块产生的传感信息,传送给数据采集模块;

所述传感模块包括倾角传感器和距离传感器,所述倾角传感器用于测量所述移动载体的姿态,以防止所述移动载体在管道内倾覆;所述距离传感器用于检测管道机器人本体前进方向的障碍物,防止在行进中与障碍物产生碰撞;所述传感模块将倾角传感器和距离传感器产生的所述传感信息传送给所述控制器下位机;

所述摄像头控制模块接收所述控制信号,用于控制所述摄像头的转动,包括通过所述叉状件转轴控制叉状件绕叉状件转轴转动,以及通过所述摄像头轴控制摄像头绕摄像头轴转动;还用于调整摄像头的焦距;

所述电机控制模块接收所述控制信号,用于控制设于车身内的电机,所述电机包括驱动所述轮运动的电机和调节所述杆机构的电机。

10.根据权利要求9所述的管道机器人,其特征在于,所述控制系统还包括数据采集模块接收所述控制信号和所述传感信息并进行存储。

11.根据权利要求9所述的管道机器人,其特征在于,所述管道机器人还包括远程控制箱,所述远程控制箱包括控制器上位机,与所述控制器上位机连接的输入设备,以及显示设备;

所述控制器上位机接收通过所述输入设备输入的所述控制信号,并进行分析处理后传输给所述控制器下位机,所述控制器上位机还用于接收控制器下位机传输的传感信息;

所述输入设备用于输入控制信号,包括控制摄像头转动和调整焦距的信号,控制电机的信号;

所述显示设备与所述管道机器人本体连接,接收所述摄像头拍摄的图像信号并进行显示。

12.根据权利要求11所述的管道机器人,其特征在于,所述远程控制箱还包括数字视频录像机,用于将所述图像信号录制在存储设备中。

13.根据权利要求11所述的管道机器人,其特征在于,所述远程控制箱和管道机器人本体之间采用电缆进行连接,所述电缆包括电源线、通讯线以及视频线;所述电源线用于给管道机器人本体提供工作电源,所述通讯线用于传输所述控制信号和传感信息,所述视频线用于传输所述图像信号。