[发明专利]一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人

说明书

本发明公开了一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人，包括通过连接器依次相连的动力舱、执行舱、控制舱、能源舱和抱轨臂组件，抱轨臂组件位于动力舱、执行舱、控制舱和能源舱的底部；动力舱作为机器人的运动提供动力，动力舱拖动执行舱、控制舱和能源舱在管廊内运动；执行舱对管廊内图片和视频信息进行采集，控制舱主要对机器人进行控制及处理环境信息，能源舱分别与动力舱、执行仓、控制舱电连接并提供电力，连接器上还套设有风琴罩。本发明所提供的一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人采用模块化设计，机器人可按工作需求进行功能模块的挂载，同时如果出现故障，可以按模块报错，并且直接对模块进行跟换，减少因故障造成的工作延误。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人。

背景技术

传统的综合管廊巡检机器人，基本无法满足管廊内的巡检需求。通常情况下，综合管廊巡检机器人按驱动方式可分为两种：轮式(履带式)，挂轨式。轮式(履带式)机器人，无法满足管廊内通过性的要求，如：台阶，防火门等；定位导航精度低，且在越过大型障碍后，定位和导航精度会受到严重的影响；同时，轮式(履带式)机器人的高度过低，无法满足机器人在管廊内的检测要求；巡航速度较慢(一般小于0.8m/s)，不能按时完成庞大的巡检量要求。现有的挂轨式巡检机器人，多为电力管廊的小管径隧道巡检使用，功能单一，观测范围小，且功能多局限于视频回传，相当于一种移动监控设备，不能满足综合管廊巡检任务中，对廊体、环境、人员等要素进行检查并分析的需求。当前管廊巡检的任务要求中，基本项目有：关键节点的裂纹检测、关键节点的漏水检测、廊内积水、墙面渗水、入廊人员监督、温湿度监测、硫化氢浓度检测、氧气浓度检测、线缆温度异常检测、火灾预警等。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种结构简单，使用方便，制造成本较低的模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种模块化挂轨式综合管廊智能巡检机器人，包括通过连接器依次相连的动力舱、执行舱、控制舱、能源舱和抱轨臂组件，抱轨臂组件位于动力舱、执行舱、控制舱和能源舱的底部；动力舱作为机器人的运动提供动力，动力舱拖动执行舱、控制舱和能源舱在管廊内运动；执行舱对管廊内图片和视频信息进行采集，控制舱主要对机器人进行控制及处理环境信息，能源舱分别与动力舱、执行舱、控制舱电连接并提供电力，连接器上还套设有风琴罩。

优选地，所述动力舱包括动力舱侧盖、动力舱主外壳、激光雷达、位置传感组件、动力舱驱动组件隔层、动力舱悬架和可转动的动力舱驱动组件，动力舱侧盖与动力舱主外壳固连为一体结构并位于动力舱悬架上面，激光雷达和位置传感组件与动力舱主外壳相连，动力舱驱动组件隔层与动力舱侧盖固连，动力舱驱动组件与动力舱悬架固连。

优选地，所述激光雷达与动力舱的运动方向成5°的夹角。

优选地，所述执行舱包括执行舱基座外壳、执行舱开合盖、摄像头外壳、可见光摄像头、红外热成像仪、机械臂、执行舱基座、机械臂安装座、正交编码器、开合盖转轴和直流减速电机，执行舱开合盖的一端与执行舱基座外壳固连，执行舱开合盖的另一端与摄像头外壳固连，可见光摄像头和红外热成像仪穿设于摄像头外壳内部；执行舱基座位于执行舱基座外壳的底部，机械臂安装座和开合盖转轴均安装在执行舱基座上；开合盖转轴分别与正交编码器和直流减速电机相连。

优选地，所述机械臂为具有六个自由度的机械臂。

优选地，所述控制舱包括控制舱主外壳、控制舱侧盖和扬声器，控制舱侧盖位于控制舱主外壳两边，扬声器与控制舱主外壳固连；控制舱主外壳内设有控制舱设备架组件，控制舱设备架组件包括控制舱基座、控制舱设备支架、控制舱设备安装板和控制舱外壳支撑架，控制舱设备安装板通过控制舱设备支架与控制舱基座相连，控制舱外壳支撑架位于控制舱基座且固连。

优选地，所述控制舱设备安装板上还设有工业路由器、工控机和底层控制板。