[实用新型]管道沟渠检测机器人及其系统

说明书

技术领域

本实用新型属于移动机器人领域，尤其涉及一种用于电缆检测的管道沟渠检测机器人及其系统。

背景技术

随着我国电力需求量不断增大、电网规模的不断扩大，地下电缆的应用也越来越广泛，相应的电缆故障发生的频率也越来越高。电缆敷设于电缆沟内，难以对其进行实时检测，所以以往都是电缆发生故障后通过仪器对故障点的测距和查找进而对电缆进行维修。这种方法不能避免电缆故障的发生及相应的经济损失，另外，电缆沟长时间无人看管，电缆沟又环境恶劣，增加了检修人员的危险，因此，必须对电缆沟内的情况进行定期检测，检查出已有的和潜在的故障，避免事故发生。电缆沟空间狭小、环境恶劣、可能存在诸多安全隐患，传统的检查方式是人工进入电缆沟进行检查，其缺点是工人劳动强度大、面临恶劣环境的危险、检测到的信息不便于后续查阅与管理。

管道沟渠检测机器人系统作为有效的检测设备，替代工人进入电缆沟检测，得到了越来越多的应用。

目前已有的机器人的核心结构基本上都是移动载体上搭载摄像头，加上后台用于控制机器人工作的控制箱。例如：中国专利申请公开第CN101468664A号(简称‘664号)所涉及的电缆隧道危险环境小型履带检查机器人系统、中国专利申请公开第CN102354925A(简称‘925号)号所涉及的一种可实现隧(管)道巡检的机器人、以及中国专利申请公开第CN101915339A号(简称‘339号)所涉及的一种管道机器人。这些机器人不仅结构复杂，而且性能上仍存在一些不足：‘664号和‘925号所揭露的机器人结构较为复杂，机器人后退时无法越障，而且该机器人的云台不具备云台升降功能，虽然能用于电缆隧道的检测，但在空间狭小的电缆沟内使用时则效果不理想。‘339号所揭露的机器人越障性能较差，虽然其具备云台手动升级功能，可适用于不同管径的管道或沟渠，但是云台的升降需手动操作，且云台的可升降的范围仍十分有限。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种管道沟渠检测机器人系统，其结构简单、功能齐全、操作方便，且能适用于情况复杂的沟渠或管道。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种管道沟渠检测机器人，包括车身、协助车身行进的行走机构、升降机构以及支撑在升降机构上的云台摄像设备。所述车身的侧面呈上大下小的梯形。所述行走机构为位于车身两侧的两套履带式行走机构。每套履带式行走机构包括一个驱动轮、一个导向轮、两个托带轮、多个支重轮以及套在驱动轮、导向轮、托带轮和支重轮上的一条履带。所述驱动轮和导向轮安装在车身的上部两端，所述导带轮安装在驱动轮和导向轮之间，所述支重轮安装在车身下端以承载车身及车身上的元件。

进一步地，其中一履带式行走机构的驱动轮位于机器人行进方向的后方，导向轮位于机器人行进方向的前方；另一履带式行走机构的驱动轮位于机器人行进方向的前方，导向轮位于机器人行进方向的后方。

进一步地，两套履带式行走机构分别位于车身左侧和右侧并由各自对应的行走电机独立驱动。

进一步地，所述车身为独立的模块，其上设置照明灯和吊环；所述照明灯朝向机器人正前方设置；所述驱动轮、导向轮、托带轮以及支重轮分别通过支架独立地固定在车身上。

进一步地，所述升降机构包括连接在车身上表面的升降支座、用于支撑云台摄像设备的云台支座以及活动地连接升降支座和云台支座的两连杆；所述升降机构可在机身上方以及机身前方的范围内旋转，从而带动云台摄像设备在机身上方以及机身前方的位置范围内平移。

进一步地，所述两连杆与升降支座相连的两连接轴一前一后地设置，且前轴比后轴位置低；所述两连杆与云台支座相连的两连接轴也一前一后地设置，且前轴比后轴位置低；所述两连杆为相向设置的折线型的连杆，且每一连杆的内角为钝角，从而避免两连杆之间产生干涉。

进一步地，所述云台摄像设备包括旋转机构、俯仰机构以及图像获取装置；所述旋转机构包括旋转电机，带动俯仰机构旋转，从而使图像获取装置跟随俯仰机构在水平方向上旋转；所述俯仰机构包括俯仰电机、同步带以及同步带轮，带动图像获取装置在竖直方向上进行俯仰运动；所述图像获取装置工作时获取电缆沟内的图像信息和贴在电缆线上的二维条码信息，所述照明灯安装在摄像头旁边并与摄像头同方向安置。

进一步地，所述管道沟渠检测机器人的最大长度为700毫米、最大宽度为260毫米、最大高度为280毫米。