[发明专利]一种测绘机器人

说明书

本申请公开了一种测绘机器人，包括头部装置和跟随装置，头部装置带动跟随装置运行，头部装置和跟随装通过关节轴承连接，使得跟随装置可以跟随头部装置以任意角度旋转摆动，又通过跟随装置的结构设计尽可能削弱装置本体运行过程中的抖动、机械震动等因素对惯性传感器检测效果的影响，从而使得检测结果更加准确。行走轮相对于装置本体倾斜安装，当装置本体在管道内行进时，行走轮上的轮齿与管道内壁充分接触，避免了遇到障碍物时由于接触不充分容易发生的倾倒现象，使得装置本体的运行更加平稳。轮齿端部设计为尖头状，更加适用于非金属管道，使得装置本体与管道内壁的接触面积更小，抓地力更强。

技术领域

本发明涉及一种测绘机器人。

背景技术

随着中国城市化进程的快速发展，城市所需的地下管网越来越多。地下管网是城市的“生命线”，是城市赖以生存和发展的基础，在城市基础设施高质量发展中发挥着重要作用。然而，当前我国一些城市地下管网建设水平相对滞后，已无法满足经济高质量发展的要求，比如管道建设过程中会需要通过某种方式来记录管道的地理位置，以便后期的维护和保养。但记录管道的地理位置是个非常复杂且有技术难度的工程项目，针对在特殊环境下以“顶管穿越”施工方法铺设的穿越管，铺设时受到地形或实际环境的影响，穿越管往往高度起伏不定，处于地表之上无法预见管道在地底下的走向，这时就需要通过其他特殊设备来测绘管道在地底下的轮廓走向。

发明内容

本发明的目的在于提出一种测绘机器人，对地下穿越管的分布走向进行测绘，实现穿越管分布走向的准确测绘。

本申请公开了一种测绘机器人，包括头部装置和跟随装置，所述头部装置与跟随装置柔性连接，头部装置带动跟随装置运行；所述头部装置包括装置本体和设置在装置本体上的检测组件、电源模块和控制器；所述检测组件与控制器电连接，用于检测管道环境并记录测绘机器人在管道内的行走情况；所述电源模块为装置本体提供行进动力，为检测组件和控制器供电；所述控制器用于根据检测组件检测到的信号控制装置本体的运行；所述跟随装置用于搭载惯性传感器，通过惯性传感器检测测绘机器人在管道内的行走姿态，惯性传感器与控制器电连接；所述跟随装置包括连接骨架，连接骨架的前端通过连接组件与装置本体柔性连接，惯性传感器设置在连接骨架上；所述测绘机器人还设有里程传感器，所述里程传感器与控制器电连接。

作为优选，所述连接骨架的中部还设有舵机和用于安装惯性传感器的摇篮架，所述舵机与摇篮架固定连接；所述舵机与控制器电性连接；所述控制器根据接收到的来自惯性传感器的检测信号，判断惯性传感器的扭动情况，继而输出控制信号至舵机，通过舵机调整摇篮架转动，使得惯性传感器恢复平衡状态。

作为优选，所述连接组件包括一十字形支架，所述十字形支架两端分别通过关节轴承与装置本体、连接骨架连接。

作为优选，所述连接骨架的上表面固定设置有第一支架；所述连接骨架两端分别设置有一组随动轮，所述连接骨架的前方设有用于安装随动轮的第一轮架，所述第一支架与第一轮架通过弹性件连接。

作为优选，所述里程传感器设置在行走轮或随动轮上。

作为优选，所述十字形支架的横杆与第一轮架的外端面通过第一弹性件连接，所述第一弹性件与十字形支架处于同一水平位置。

作为优选，所述随动轮相对于连接骨架的中轴线向外倾斜安装。

作为优选，所述装置本体沿中轴线左右两侧各设有一组行走轮，所述行走轮相对装置本体倾斜安装，行走轮的中轴线与装置本体的中轴线具有一定的夹角，使得所述行走轮相对管道内壁的运行切面呈垂直或近似垂直状态。

作为优选，所述行走轮包括驱动电机和轮体，所述轮体的外侧面设有伞状轮架；所述驱动电机通过固定架与装置本体安装座固定连接，驱动电机相对装置本体倾斜安装； 所述驱动电机的输入端与控制器连接，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与轮架的中心连接，所述驱动电机驱动轮架转动同时带动轮体转动。

作为优选，所述轮体一圈安装有尖头状的轮齿。