一種管道檢測機器人的結構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種管道檢測機器人的結構，它的功能是實現在管道內部的運動及通過各種傳感器來檢測管道內部的狀況。它的特點是采用輪式結構，管道檢測機器人由移動載體、攝像頭云臺、控制部分組成。其移動載體由主動輪，從動輪，傳動裝置，驅動電機組成。并配有角度傳感器，運行中能夠自動的矯正自己的姿態來保持平衡。其特征在于由移動載體上安裝攝像頭云臺(7)，移動載體由主動輪(1、4)，從動輪(2、3)，傳動裝置(5、6)，驅動電機(8、9)組成。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

:管道機器人的研究有著廣泛的應用前景和價值，本技術充分了解目前管道機器人控制和通訊系統的存在的問題和內在的要求，提出一種輪式管道機器人的總體設計方案。技術背景:管道機器人的研究有著廣泛的應用前景和價值。在石油，化工，核工業，樓宇中管道機器人的使用將大大提高人們對管道檢測和維護工作的效率，近年來在國內外管道機器人引起了各個行業的廣泛興趣。
技術實現思路
:本技術一種管道檢測機器人涉及一種用于管道內部檢測的一種特種機器人。它的功能是實現在管道內部的運動及通過各種傳感器來檢測管道內部的狀況。它的特點是采用輪式的結構，運行中能夠自動的矯正自己的姿態來保持平衡。管道檢測機器人由移動載體、攝像頭云臺、控制部分組成。管道檢測機器人的結構，其特征在于由移動載體、攝像頭云臺、電機驅動裝置、通信裝置、人機界面控制裝置組成，其移動載體采用輪式結構，由主動輪、從動輪、傳動裝置、驅動電機組成。攝像頭云臺由舵機、舵機支架、攝像頭組成，舵機支架均為成品機械零件與舵機配合使用，人機界面采用液晶顯示屏，按鍵，并且配有12864圖形液晶顯示速度。本技術有如下優點:驅動機構采用輪式結構，并配有角度傳感器，使機器人在管道中運行平穩，不易發生偏移或側翻；利用攝像頭實時拍攝管道內的情況，實現了對管道的探測及機器人工作狀況的監測；電源采用3節4.2V可充電式鋰電池串聯，鋰電池的電量比較足，且可以充電，重復利用，不易發生短路、斷路故障。總之，本技術行走穩定、方便，可靠性高，適用范圍寬，可控性強，智能化程度高。本技術特征是其移動平臺采用輪式結構，輪式運動具有結構簡單，運動連續平穩、速度快、可靠性高，在管道內運動靈活等諸多優點，為了減小機器人的體積，而電機又必須橫放，所以在機器人載體的設計中兩電機一個處于前面另一個處于后面，車輪做成了楔形輪，增大與管道的接觸面積，并在輪子表面裝上O型圈以增大摩擦力。為了實現管道機器人在管道內的視覺反饋，設計制作了攝像頭機構，其作用是檢測不同方向管壁，攝像頭的運動可以按角度劃分，在管道內實現360°旋轉。管道機器人的驅動電機利用直流減速電機，機器人能夠完成前進，倒退，停止，左轉，右轉等一系列動作，并且能夠靈活轉向，左右輪各采用一個電機進行驅動，電機選用帶編碼器空心杯減速電機，直流電機減速比為64:1，管道機器人的最大速度可以達到V =2 Jir.V = 2X3.14X0.04X120/60 = 0.502m/s能夠較好的滿足系統的要求。為了控制機器人的速度，采用PWM調速法，采用專用的驅動芯片LMD18200來驅動電機。機器人在管道中行走當爬到管壁伴隨著水平角度的改變，所以只要控制角度穩定就會使機器人的運行平穩。角度傳感器選擇WYH-1磁敏角度傳感器，采用新型磁敏感元件，無電接觸點的測量由機械轉軸的轉動，通過與重錘的連接實現了傾斜角度的檢測。為實現對電機的速度控制功能，首先要知道電機的速度，使用EE-SJ3型對射式光電傳感器，采用對射式減少了反射時間，檢測效果穩定，安裝在減速電機減速之前的主軸上，測速分辨率高，受外界光線影響較小。管道機器人的數字信號處理芯片選擇是關系到移動機器人性能的重要條件，考慮到移動機器人自主控制移動功能和單片機芯片的接口用途，我們選擇8位單片機AT89S52單片機作為移動機器人的控制器。由于大多數管道為金屬管道，對高頻電磁波的屏蔽作用很強，管道機器人與上位機之間采用有纜連接，為了實現速度控制，上位機控制系統中加入了速度設定按鍵，以此來設定電機速度，上位機控制系統中還具有機器人行走方向和攝像頭云臺運動方向控制桿，方便對機器人的手動控制。并設有液晶顯示屏顯示攝像頭反饋錄像，并配有12864圖形液晶顯示設定速度。以下結合附圖和具體的實施方式對本技術作進一步的詳細說明。附圖說明:圖1為管道檢測機器人結構示意圖；圖1中，1、主動輪；2、從動輪；3、從動輪；4、主動輪；5、傳動裝置；6、傳動裝置；7、攝像頭云臺；8、驅動電機；9、驅動電機。具體實施方式:本技術其特征在于由移動載體上安裝攝像頭云臺(7)，移動載體由主動輪(1、4)，從動輪(2、3)，傳動裝置(5、6)，驅動電機(8、9)組成。本技術在實施時，其由直流電機構成的驅動裝置帶動主動輪(1、4)，并通過傳動裝置(5、6)帶動從動輪(2、3)，各輪與管壁產生的摩擦力將使整個機器人沿管道運行。當兩輪均為同等速度運行時機器人向前或向后運行，當主動輪(4)速度大于主動輪(I)速度時機器人向左轉，當主動輪(I)速度大于主動輪(4)速度時機器人向右轉，通過差速實現機器人的轉向。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種管道檢測機器人的結構，其特征在于由移動載體上安裝攝像頭云臺(7)，移動載體由主動輪(1、4)，從動輪(2、3)，傳動裝置(5、6)，驅動電機(8、9)組成。

【技術特征摘要】
1.一種管道檢測機器人的結構，其特征在于由移動載體上安裝攝像頭云臺(7)，移動載體...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張輝，曹偉，趙麗娜，豐龍，張雪榮，
申請(專利權)人：齊齊哈爾大學，
類型：實用新型
國別省市：