[发明专利]一种柔性管道巡检装置

权利要求书

1.一种柔性管道巡检装置，其特征包括：前驱装置、后驱装置、视觉测量系统、柔性连接杆；其中，视觉测量系统安装在前驱装置的正前方中心位置，用于测量前进方向的几何信息，前驱装置通过柔性连接杆与后驱装置通过球铰链连接，使得柔性管道巡检装置能够沿着管道轴向前进和后退；

所述前驱装置具体包括：

前驱1号运动机构、前驱2号运动机构、前驱3号运动机构、前驱悬架、前驱偏心轮；

前驱1号运动机构具体包括：前驱1号轮、前驱1号电机、前驱1号力传感器、前驱1号减震器、前驱1号连杆、前驱1号副杆；其中，前驱1号副杆通过铰链与前驱1号连杆连接，前驱1号连杆通过铰链与前驱1号减震器的一端连接，前驱1号减震器的另一端与前驱1号力传感器的一端同轴固定，前驱1号力传感器的另一端通过输出轴与前驱1号轮连接，使输出轴的轴线方向指向前驱1号轮的圆心，前驱1号轮通过前驱1号电机驱动，实现前驱1号轮的旋转运动；前驱1号减震器用于减小前驱1号轮的弹跳对前驱悬架的冲击，前驱1号力传感器用于实时测量前驱1号轮的着地负载，根据负载的大小判断着地位置的地形；

前驱2号运动机构具体包括：前驱2号轮、前驱2号电机、前驱2号力传感器、前驱2号减震器、前驱2号连杆、前驱2号副杆；其中，前驱2号副杆通过铰链与前驱2号连杆连接，前驱2号连杆通过铰链与前驱2号减震器的一端连接，前驱2号减震器的另一端与前驱2号力传感器的一端同轴固定，前驱2号力传感器的另一端通过输出轴与前驱2号轮连接，使输出轴的轴线方向指向前驱2号轮的圆心，前驱2号轮通过前驱2号电机驱动，实现前驱2号轮的旋转运动；前驱2号减震器用于减小前驱2号轮的弹跳对前驱悬架的冲击，前驱2号力传感器用于实时测量前驱2号轮的着地负载，根据负载的大小判断着地位置的地形；

前驱3号运动机构具体包括：前驱3号轮、前驱3号电机、前驱3号力传感器、前驱3号减震器、前驱3号连杆、前驱3号副杆；其中，前驱3号副杆通过铰链与前驱3号连杆连接，前驱3号连杆通过铰链与前驱3号减震器的一端连接，前驱3号减震器的另一端与前驱3号力传感器的一端同轴固定，前驱3号力传感器的另一端通过输出轴与前驱3号轮连接，使输出轴的轴线方向指向前驱3号轮的圆心，前驱3号轮通过前驱3号电机驱动，实现前驱3号轮的旋转运动；前驱3号减震器用于减小前驱3号轮的弹跳对前驱悬架的冲击，前驱3号力传感器用于实时测量前驱3号轮的着地负载，根据负载的大小判断着地位置的地形；

前驱悬架的中心位置安装前驱偏心轮，前驱偏心轮上均匀布置了三个运动副，三个运动副分别与前驱1号副杆、前驱2号副杆、前驱3号副杆以铰链的形式连接，使前驱1号运动机构、前驱2号运动机构、前驱3号运动机构的轴线方向均指向前驱偏心轮的圆心；当前驱偏心轮通过电机的驱动作用转动一定的角度时，就会同时驱动前驱1号运动机构、前驱2号运动机构、前驱3号运动机构沿着各自的轴线方向运动，从而同等程度地改变前驱悬架与前驱1号轮、前驱2号轮、前驱1号轮之间的距离；

所述后驱装置具体包括：

后驱1号运动机构、后驱2号运动机构、后驱3号运动机构、后驱悬架、后驱偏心轮；

后驱1号运动机构具体包括：后驱1号轮、后驱1号电机、后驱1号力传感器、后驱1号减震器、后驱1号连杆、后驱1号副杆；其中，后驱1号副杆通过铰链与后驱1号连杆连接，后驱1号连杆通过铰链与后驱1号减震器的一端连接，后驱1号减震器的另一端与后驱1号力传感器的一端同轴固定，后驱1号力传感器的另一端通过输出轴与后驱1号轮连接，使输出轴的轴线方向指向后驱1号轮的圆心，后驱1号轮通过后驱1号电机驱动，实现后驱1号轮的旋转运动；后驱1号减震器用于减小后驱1号轮的弹跳对后驱悬架的冲击，后驱1号力传感器用于实时测量后驱1号轮的着地负载，根据负载的大小判断着地位置的地形；

后驱2号运动机构具体包括：后驱2号轮、后驱2号电机、后驱2号力传感器、后驱2号减震器、后驱2号连杆、后驱2号副杆；其中，后驱2号副杆通过铰链与后驱2号连杆连接，后驱2号连杆通过铰链与后驱2号减震器的一端连接，后驱2号减震器的另一端与后驱2号力传感器的一端同轴固定，后驱2号力传感器的另一端通过输出轴与后驱2号轮连接，使输出轴的轴线方向指向后驱2号轮的圆心，后驱2号轮通过后驱2号电机驱动，实现后驱2号轮的旋转运动；后驱2号减震器用于减小后驱2号轮的弹跳对后驱悬架的冲击，后驱2号力传感器用于实时测量后驱2号轮的着地负载，根据负载的大小判断着地位置的地形；

后驱3号运动机构具体包括：后驱3号轮、后驱3号电机、后驱3号力传感器、后驱3号减震器、后驱3号连杆、后驱3号副杆；其中，后驱3号副杆通过铰链与后驱3号连杆连接，后驱3号连杆通过铰链与后驱3号减震器的一端连接，后驱3号减震器的另一端与后驱3号力传感器的一端同轴固定，后驱3号力传感器的另一端通过输出轴与后驱3号轮连接，使输出轴的轴线方向指向后驱3号轮的圆心，后驱3号轮通过后驱3号电机驱动，实现后驱3号轮的旋转运动；后驱3号减震器用于减小后驱3号轮的弹跳对后驱悬架的冲击，后驱3号力传感器用于实时测量后驱3号轮的着地负载，根据负载的大小判断着地位置的地形；

后驱悬架的中心位置安装后驱偏心轮，后驱偏心轮上均匀布置了三个运动副，三个运动副分别与后驱1号副杆、后驱2号副杆、后驱3号副杆以铰链的形式连接，使后驱1号运动机构、后驱2号运动机构、后驱3号运动机构的轴线方向均指向后驱偏心轮的圆心；当后驱偏心轮通过电机的驱动作用转动一定的角度时，就会同时驱动后驱1号运动机构、后驱2号运动机构、后驱3号运动机构沿着各自的轴线方向运动，从而同等程度地改变后驱悬架与后驱1号轮、后驱2号轮、后驱1号轮之间的距离；

所述视觉测量系统具体包括：光源、成像单元和视觉支架；

光源和成像单元自上而下的固定在视觉支架上，光源用于对成像单元进行照明，成像单元能够同时进行红外热成像和视觉成像，其中，视觉成像的作用是实现管道环境的监测和定位，红外热成像用于实时测量管道中的温度，并通过视觉成像对不同温度区域进行定位。